Какое время понадобится подъемному крану с мощностью 6 кВт для подъема груза весом 6 тонн на высоту 8 метров, если КПД устройства составляет 80%? Прошу решить задачу и подробно объяснить каждый шаг решения.

Физика 8 класс Работа и энергия подъемный кран мощность 6 кВт груз 6 тонн высота 8 метров КПД 80% время подъема физика 8 класс решение задачи шаги решения механическая работа Новый

Для решения данной задачи нам нужно определить, сколько времени потребуется подъемному крану для подъема груза, учитывая его мощность и КПД. Давайте разберем решение по шагам.

Шаг 1: Определение работы, необходимой для подъема груза.

Работа (A), необходимая для подъема груза, рассчитывается по формуле:

A = m * g * h

• m - масса груза (в килограммах),
• g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²),
• h - высота подъема (в метрах).

В нашем случае:

• m = 6 тонн = 6000 кг,
• g = 9.81 м/с²,
• h = 8 метров.

Теперь подставим значения в формулу:

A = 6000 кг * 9.81 м/с² * 8 м = 470880 Дж (джоулей).

Шаг 2: Учет КПД подъемного крана.

Так как КПД устройства составляет 80%, это означает, что только 80% от потребляемой энергии используется для выполнения работы по подъему груза. Таким образом, нам нужно рассчитать фактическую работу, которую должен выполнить кран, учитывая КПД:

A_фактическая = A / КПД.

КПД в десятичной форме равен 0.8. Подставим значения:

A_фактическая = 470880 Дж / 0.8 = 588600 Дж.

Шаг 3: Определение времени подъема груза.

Теперь мы можем рассчитать время (t), необходимое для выполнения этой работы, используя мощность (P) крана. Мощность определяется как работа, выполненная за единицу времени:

P = A / t.

Из этой формулы можно выразить время:

t = A / P.

Подставим значения:

• A = 588600 Дж,
• P = 6 кВт = 6000 Вт.

Теперь можем подставить в формулу:

t = 588600 Дж / 6000 Вт = 98.1 секунд.

Шаг 4: Ответ.

Таким образом, подъемному крану с мощностью 6 кВт потребуется приблизительно 98.1 секунды для подъема груза весом 6 тонн на высоту 8 метров с КПД 80%.