Question

Трубоукладчик равномерно опускает в траншею газовую трубу массой 120 кг на глубину 1,5 м. Благодаря использованию подвижного и неподвижного блоков трос, на котором удерживаются трубы, натянут с силой 640 Н и опущен на 3 м. Вычислите КПД блоков трубоукладчика:

Answer 1

Для вычисления КПД блоков трубоукладчика, нам необходимо знать работу, которую они выполнили, и работу, которая была затрачена на их выполнение. По определению, КПД (коэффициент полезного действия) равен отношению полезной работы к затраченной работе.

1. Полезная работа. В данном случае полезная работа - это работа, которую осуществил трос при опускании газовой трубы. Работа вычисляется по формуле:

Работа = Сила × Перемещение × cos(угол между силой и перемещением)

У нас дана сила (640 Н), перемещение (3 м) и трос работает вертикально, поэтому угол между силой и перемещением равен 0 градусов. Подставляем значения в формулу:

Работа = 640 Н × 3 м × cos(0°)
Работа = 1920 Дж

2. Затраченная работа. В данном случае затраченная работа - это работа, которая была затрачена на подъем газовой трубы. Работа также вычисляется по формуле:

Работа = Сила × Перемещение × cos(угол между силой и перемещением)

У нас дана сила (640 Н), перемещение (1,5 м) и трос работает вертикально, поэтому угол между силой и перемещением равен 0 градусов. Подставляем значения в формулу:

Работа = 640 Н × 1,5 м × cos(0°)
Работа = 960 Дж

3. Рассчитываем КПД. КПД блоков трубоукладчика вычисляется по формуле:

КПД = (Полезная работа / Затраченная работа) × 100%

Подставляем значения в формулу:

КПД = (1920 Дж / 960 Дж) × 100%
КПД = 2

Таким образом, КПД блоков трубоукладчика составляет 200%. Это означает, что блоки использовали почти в два раза больше полезной работы, чем было затрачено на их выполнение. Возможно, это связано с потерями работу в виде трения или других неполезных факторов.