637(600). С помощью неподвижного блока, имеющего КПД 90%, груз массой 100 кг подняли на высоту 1,5 м. Определите совершённую при этом работу.

Решение:

Неподвижный блок сам по себе не дает выигрыша в силе, но он имеет КПД, то есть часть работы теряется на трение и преодоление веса самого блока.

КПД = (Полезная работа / Вся работа) * 100%

Вся работа (A_вся) — это работа, которую совершил механизм (включая потери).

Полезная работа (A_пол) — это работа, которую совершили над грузом.

1. Найдем полезную работу (работу по подъему груза):

а) Найдем вес груза (сила тяжести):

Масса груза m = 100 кг. Примем g ≈ 10 м/с².

P = m * g = 100 кг * 10 м/с² = 1000 Н

б) Найдем полезную работу:

Высота подъема груза h = 1,5 м.

A_пол = P * h = 1000 Н * 1,5 м = 1500 Дж

2. Найдем всю работу, которую совершил механизм:

Используем формулу КПД:

КПД = (A_пол / A_вся) * 100%

90% = (1500 Дж / A_вся) * 100%

Переведем проценты в доли:

0,9 = 1500 Дж / A_вся

Выразим A_вся:

A_вся = 1500 Дж / 0,9

A_вся ≈ 1666,67 Дж

Ответ: Совершенная работа (вся работа) составляет приблизительно 1666,67 Дж.