schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: определение массы груза по КПД крана
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Для решения задачи используется формула КПД и связь между полезной работой и потенциальной энергией. Масса груза рассчитывается через электрическую мощность и параметры подъема.
Подробное решение
Дано:
\( \eta = 75\% = 0,75 \)
\( t = 24 \text{ с} \)
\( h = 16 \text{ м} \)
\( U = 350 \text{ В} \)
\( I = 4 \text{ А} \)
\( g = 10 \text{ Н/кг} \)
Найти: \( m \) — ?
Решение:
1. Вычислим полную (затраченную) работу электрического тока, которую совершает двигатель крана за время \( t \):
\[ A_{\text{затр}} = U \cdot I \cdot t \]
\[ A_{\text{затр}} = 350 \cdot 4 \cdot 24 = 33600 \text{ Дж} \]
2. Полезная работа \( A_{\text{пол}} \) по подъему груза составляет часть от затраченной энергии согласно КПД:
\[ A_{\text{пол}} = \eta \cdot A_{\text{затр}} \]
\[ A_{\text{пол}} = 0,75 \cdot 33600 = 25200 \text{ Дж} \]
3. При равномерном подъеме полезная работа равна потенциальной энергии поднятого груза:
\[ A_{\text{пол}} = m \cdot g \cdot h \]
4. Из этой формулы выразим массу груза \( m \):
\[ m = \frac{A_{\text{пол}}}{g \cdot h} \]
5. Подставим числовые значения и произведем расчет:
\[ m = \frac{25200}{10 \cdot 16} \]
\[ m = \frac{25200}{160} = 157,5 \text{ кг} \]
Результат уже получился с точностью до десятых.
Ответ: \( m = 157,5 \text{ кг} \).