Электродвигатель подъёмного крана поднимает груз на высоту h равно 18 м за время t равно 50 с. КПД установки составляет эта равно 50%. Чему равна масса груза, если известно, что электродвигатель работает под напряжением U равно 360 В и потребляет силу тока I равно 20 А?

Электричество — Задание 22 ОГЭ по физике №00018616

Задание №22. Комбинированная расчётная задача

Электричество

№2. Задание 22

ID: 00018616

Электродвигатель подъёмного крана поднимает груз на высоту $$h = 18$$ м за время $$t = 50$$ с. КПД установки составляет $\eta = 50\%$ . Чему равна масса груза, если известно, что электродвигатель работает под напряжением $$U = 360$$ В и потребляет силу тока $$I = 20$$ А?

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Двигатель берёт из сети электрическую мощность $$P = UI$$ . Но только половина (КПД 50%) идёт на полезное дело — поднять груз. Полезная работа — это подъём, то есть $$mgh$$ . Свяжем электрическую энергию и работу подъёма через КПД.

Шаг 1. Электрическая мощность и полезная

$P = UI = 360 \cdot 20 = 7200$ Вт. Полезная мощность $P_{пол} = \eta P = 0{,}5 \cdot 7200 = 3600$ Вт.

Шаг 2. Масса груза

Полезная работа $A_{пол} = P_{пол}\, t = 3600 \cdot 50 = 1{,}8\cdot10^{5}$ Дж. Эта работа равна $$mgh$$ , значит $m = \dfrac{A_{пол}}{gh} = \dfrac{1{,}8\cdot10^{5}}{10 \cdot 18} = 1000$ кг.

Ответ: 1000 кг.

Ответ

1000 кг

Видеоразбор

Другие задания по теме «Электричество» (8)