Работа и Мощность — Задание Физика 8 Класс №00050518

Двигатель берёт из сети энергию и тратит её на работу, но не вся она идёт на дело: часть уходит на нагрев и трение. КПД показывает, какую долю затраченной работы составляет полезная: $\eta = \dfrac{A_{\text{п}}}{A_{\text{з}}}\cdot 100\%$. Значит, нужны две работы.

Полезная работа — это подъём груза. Сила равна силе тяжести груза, путь — высота:

$$A_{\text{п}} = mgh = 750\cdot 10\cdot 8 = 60\,000\text{ Дж}.$$

Затраченная работа — это то, что двигатель «взял» за те же $16$ с. Мощность $5\text{ кВт} = 5000\text{ Вт}$, а работа по мощности и времени — $A = Nt$:

$$A_{\text{з}} = Nt = 5000\cdot 16 = 80\,000\text{ Дж}.$$

Теперь КПД:

$$\eta = \dfrac{60\,000}{80\,000}\cdot 100\% = 0{,}75\cdot 100\% = 75\%.$$

Проверим себя через мощности. Полезная мощность $\dfrac{60\,000}{16} = 3750$ Вт. Доля от затраченной: $\dfrac{3750}{5000} = 0{,}75$, то есть $75\%$. Тот же ответ. И КПД меньше $100\%$, как и должно быть.