Простые Механизмы — Задание Физика 8 Класс №00050659

Работа двигателя доходит до груза через два механизма, и каждый что-то теряет. Ремень передаёт барабану только $90\%$ работы двигателя, а лебёдка отдаёт грузу $80\%$ от того, что получила. Что дошло до груза — это полезная работа, по ней и найдём высоту.

Работа двигателя $50\text{ кДж} = 50\,000\text{ Дж}$. Барабану досталось:

$$A_1 = 0{,}9\cdot 50\,000 = 45\,000\text{ Дж}.$$

Из этой работы на подъём груза ушло:

$$A_{\text{п}} = 0{,}8\cdot 45\,000 = 36\,000\text{ Дж}.$$

Вес груза $P = mg = 300\cdot 10 = 3000\text{ Н}$. Полезная работа $A_{\text{п}} = P\cdot h$, выражаем высоту:

$$h = \dfrac{A_{\text{п}}}{P} = \dfrac{36\,000}{3000} = 12\text{ м}.$$

Проверим себя через общий КПД установки. Из каждых $100\text{ Дж}$ работы двигателя до барабана доходит $90\text{ Дж}$, а до груза — $0{,}8\cdot 90 = 72\text{ Дж}$: общий КПД $72\%$. Подъём на $12\text{ м}$ — это $3000\cdot 12 = 36\,000\text{ Дж}$, и $36\,000 : 50\,000 = 0{,}72$. Заметь: КПД двух механизмов перемножаются, а не вычитаются из $100\%$ по очереди.