Дано:
N = 6 кВт = 6 · 10³ Bт
m = 6 T = 6 · 10³ кг
h = 8 m; n = 80 %
t = ?
Общая совершенная краном работа
A общ. = N · t,
где t — время подъема груза. Полезная работа крана — это
А пол. = mgh
где m — масса поднятого груза на высоту h. КПД крана дается
формулой
A пол.
n = · 100%
А общ.
Подставим в это выражение значения работ:
mgh
n = · 100%
Nt
Отсюда находим время подъема груза:
mgh 6 · 10³ кг · 9,8 м/с² · 8 м
t = · 100% = · 100% = 98 c = 1 минута 38 сек.
Nt 6 · 10³ Вт · 80%
Найдём абсолютное удлинение дельта л = е * л, где е - относительное удлинение, л - первоначальная длина стержня. Согласно теории сопротивления материалов сила при растяжении-сжатии определяется законом Гука: Ф = Е *П *х / л, где Ф - сила, Е - модуль упругости первого рода (Модуль Юнга) , П - площадь поперечного сечения стержня, х - величина текущего абсолютного удлинения. А чтобы найти работу А нужно проинтегрировать силу в пределах от 0 до дельта л, т. е. А = интеграл от 0 до дельта л (Е * П * х / л дх) = (Е * П / л) * интеграл от 0 до дельта л (х дх) = (Е * П / л) * х^2 / 2 в пределах от 0 до дельта л = Е * П * (дельта л) ^ 2/ (2 * л) = Е * П * е^2 * л^2 / (2 * л) = Е * П * е^2 * л / 2. Подставляя сюда значения Е - для меди 1,1 * 10^5 МПа (Н / мм^2), П = 1,5 мм^2, е = 10^-3, л = 3 * 10^3 мм, получаем А = 2,475 * 10^2 мДж = 0,2475 Дж.
Объяснение:
