Помогите с физикой

КПД (коэффициент полезного действия) подъемного крана можно определить с помощью следующей формулы:

КПД = (полезная мощность / затраченная мощность) * 100%,

где полезная мощность - это работа, выполненная подъемным краном за единицу времени, а затраченная мощность - это мощность, потребляемая двигателем крана.

Для начала определим работу, выполненную краном при подъеме груза на высоту 10 метров. Работа (W) можно вычислить, умножив силу (F), необходимую для подъема груза, на расстояние (d), на которое поднят груз:

W = F * d.

Сила (F) может быть найдена, умножив массу груза (m) на ускорение свободного падения (g):

F = m * g.

Заметим, что масса груза дана в тоннах, поэтому для расчетов необходимо преобразовать ее в килограммы:

m = 2 т = 2000 кг.

Ускорение свободного падения (g) составляет приблизительно 9,8 м/с².

Теперь мы можем вычислить силу:

F = 2000 кг * 9,8 м/с².

Далее, вычислим работу:

W = F * d = (2000 кг * 9,8 м/с²) * 10 м.

Теперь мы можем перейти к определению полезной и затраченной мощности. Поскольку работа выполнена за 2 минуты, то нужно перевести ее в секунды:

t = 2 мин * 60 с/мин.

Теперь определим полезную мощность, используя формулу:

полезная мощность = работа / время.

Также нужно перевести мощность двигателя крана из кВт в ватты:

мощность двигателя = 10 кВт = 10 000 Вт.

Подставим все значения в формулу и вычислим полезную мощность:

полезная мощность = (W / t) = (W / (2 мин * 60 с/мин)).

Наконец, найдем КПД, используя формулу:

КПД = (полезная мощность / мощность двигателя) * 100%.

Вычислим все значения:

m = 2000 кг
g = 9,8 м/с²
d = 10 м
t = 2 мин * 60 с/мин = 120 с
мощность двигателя = 10 000 Вт

F = 2000 кг * 9,8 м/с² = 19 600 Н.

W = F * d = 19 600 Н * 10 м = 196 000 Дж.

полезная мощность = W / t = 196 000 Дж / 120 с = 1633,33 Вт.

Теперь можем найти КПД:

КПД = (полезная мощность / мощность двигателя) * 100% = (1633,33 Вт / 10 000 Вт) * 100% ≈ 16,33%.

Таким образом, КПД подъемного крана составляет примерно 16,33%.