1. Обчисліть роботу,яка здійснюється при підйомі важкого ящика на висоту 12 см за допомогою важеля з відношенням плечей 10:1,коли сила,яка діє на довге плече,дорівнює 150 Н.
2. За допомогою рухомого блока піднімають вантаж, прикладаючи силу 100 Н. Визначте силу тертя, якщо вага блока дорівнює 20 Н, а вага вантажу 165 Н.
3. За допомогою рухомого блока рівномірно піднімають вантаж, прикладаючи до кінця вірьовки силу 100 Н. Визначте силу тертя, якщо маса самого блока дорівнює 2 кг,а маса вантажу 16,5 кг. Яка буде корисна та затрачена робота і ККД установки, якщо висота підйому вантажу 4 м?
2. За допомогою рухомого блока піднімають вантаж, прикладаючи силу 100 Н. Визначте силу тертя, якщо вага блока дорівнює 20 Н, а вага вантажу 165 Н.
3. За допомогою рухомого блока рівномірно піднімають вантаж, прикладаючи до кінця вірьовки силу 100 Н. Визначте силу тертя, якщо маса самого блока дорівнює 2 кг,а маса вантажу 16,5 кг. Яка буде корисна та затрачена робота і ККД установки, якщо висота підйому вантажу 4 м?
Answers & Comments
Ответ:
1. Работа 180 Дж; 2. Сила трения 7,5 Н;
3. Сила трения 7,5 Н; полезная работа 740 Дж; затраченная работа 800 Дж; КПД 92,5%.
Объяснение:
1. Вычислите работу, которая осуществляется при подъеме тяжелого ящика на высоту 12 см с помощью рычага с отношением плеч 10: 1, когда сила, действующая на длинное плечо, равна 150 Н.
h = 12 см = 0.12 м
х₁ : х₂ = 10 : 1
F₁ = 150 H
g = 10 Н/кг
--------------------
А - ?
--------------------
Найдём силу тяжести P поднимаемого груза
Работа по подъёму этого груза
А = P · h = 1500 · 0,12 = 180 (Дж)
2. С помощью подвижного блока поднимают груз, прикладывая силу 100 Н. Определите силу трения, если вес блока равна 20 Н, а вес груза 165 Н.
F = 100 H
P₁ = 20 H
P₂ = 165 H
---------------------
Fтр - ?
--------------------
При отсутствии трения подъём груза даёт выигрыш в силе в два раза, то есть сила F₁, с которой можно поднять груз с блоком при отсутствии трения равна
F₁ = 0.5 (P₁ + P₂) = 0.5 · (20 + 165) = 92.5 (H)
Cила трения в данной системе
Fтр = F - F₁ = 100 - 92.5 = 7.5 (H)
3. С помощью подвижного блока равномерно поднимают груз, прикладывая к концу веревки силу 100 Н. Определите силу трения, если масса самого блока равна 2 кг, а масса груза 16,5 кг. Какой будет полезная и затраченная работа и КПД установки, если высота подъема груза 4 м?
F = 100 H
m₁ = 2 кг
m₂ = 16.5 кг
g = 10 Н/кг
h = 4 м
-----------------
Fтр - ?
Ап - ?
Аз - ?
η - ?
-----------------
При отсутствии трения подъём груза даёт выигрыш в силе в два раза, и проигрыш в расстоянии в два раза, то есть сила F₁, с которой можно поднять груз с блоком при отсутствии трения равна
F₁ = 0.5 (m₁g + m₂g) = 0.5 · (2 · 10 + 16.5 ·10) = 92.5 (H)
Сила трения
Fтр = F - F₁ = 100 - 92.5 = 7.5 (H)
Полезная работа
Ап = (m₁g + m₂g) · h = (2 · 10 + 16.5 ·10) · 4 = 740 (Дж)
Затраченная работа
Аз = F · 2h = 100 · 2 · 4 = 800 (Дж)
КПД установки