Дано:
Масса груза, ( m_г = 90 ) кг
Масса блока, ( m_б = 10 ) кг
Для начала определим работу, которую совершает система:
[
\text{Работа} = \text{Сила} \times \text{путь}
]
Так как груз поднимается, работу можно выразить через силу тяжести:
[
\text{Работа} = \text{Сила тяжести} \times \text{высота подъема}
]
Сила тяжести, действующая на груз:
[
F = m_г \cdot g
]
Где ( g ) - ускорение свободного падения (( 9.8 , м/с^2 )). Таким образом:
[
F = 90 \cdot 9.8 = 882 , Н
]
Высота подъема не указана, поэтому для расчета КПД это не имеет значения.
Теперь найдем работу, которую производит человек, тянущий веревку, чтобы поднять груз:
[
\text{Работа сделанная человеком} = 882 \times \text{высота подъема}
]
КПД (коэффициент полезного действия) определяется как отношение полезной работы к затраченной работе. В данном случае полезной является работа, совершенная при подъеме груза, исключая потери на трение и прочие факторы.
Итак, для расчета КПД:
[
\text{КПД} = \frac{\text{Полезная работа}}{\text{Затраченная работа}}
]
Так как потери на трение и массу веревки перенебрегаем, то полезная работа равна работе, необходиомй для подъема груза (882 \times \text{высота подъема}), и затраченная работа равна этой же величине. Следовательно, КПД будет равен 1.
Таким образом, КПД блока в данной системе равен 1.
