Краткое пояснение: КПД показывает отношение полезной работы к затраченной. Если известно, сколько всего работы было затрачено и какой КПД у механизма, можно найти полезную работу, а затем, зная высоту и ускорение свободного падения, определить массу груза.
Метод:
Затраченная работа \( A_{затр} = 6000 \text{ Дж} \).
Высота подъёма \( h = 15 \text{ м} \).
КПД = 80%.
Полезная работа \( A_{пол} = \frac{\text{КПД}}{100\%} \cdot A_{затр} \).
Полезная работа также равна \( A_{пол} = m \cdot g \cdot h \), где \( m \) — масса груза, \( g \) — ускорение свободного падения (примем \( g = 10 \text{ м/с}^2 \)).
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Вычисляем полезную работу.
\( A_{пол} = \frac{80\%}{100\%} \cdot 6000 \text{ Дж} = 0.80 \cdot 6000 \text{ Дж} = 4800 \text{ Дж} \) - Шаг 2: Вычисляем массу груза, используя формулу \( A_{пол} = m \cdot g \cdot h \).
\( m = \frac{A_{пол}}{g \cdot h} = \frac{4800 \text{ Дж}}{10 \text{ м/с}^2 \cdot 15 \text{ м}} = \frac{4800}{150} = 32 \text{ кг} \)
Ответ: 32 кг.