Решение:
Для решения данной задачи нам понадобятся следующие формулы и соотношения:
Работа, совершаемая при подъеме груза:
[ \text{Работа} = \text{Сила} \times \text{Путь} ]
Мощность двигателя:
[ \text{Мощность} = \frac{\text{Работа}}{\text{Время}} ]
КПД (КПД - коэффициент полезного действия):
[ \text{КПД} = \frac{\text{Выполненная работа}}{\text{Затраченная энергия}} ]
Для начала найдем работу, совершенную при подъеме груза:
[ \text{Работа} = \text{Сила} \times \text{Путь} ]
Сначала найдем силу, с которой поднимается груз:
[ \text{Сила} = \text{Масса} \times \text{Ускорение} ]
Ускорение равноускоренного движения равно силе тяжести, т.е. ( g = 9,8 , \text{м/с}^{2} ).
Следовательно,
[ \text{Сила} = \text{Масса} \times g ]
[ \text{Сила} = 875 , \text{кг} \times 9,8 , \text{м/с}^{2} = 8575 , \text{Н} ]
Теперь найдем работу:
[ \text{Работа} = 8575 , \text{Н} \times 12 , \text{м} = 102900 , \text{Дж} ]
Далее найдем мощность двигателя:
[ \text{Мощность} = \frac{102900 , \text{Дж}}{30 , \text{с}} = 3430 , \text{Вт} ]
Теперь можем найти коэффициент полезного действия (КПД):
[ \text{КПД} = \frac{\text{Выполненная работа}}{\text{Затраченная энергия}} ]
[ \text{КПД} = \frac{102900 , \text{Дж}}{4400 , \text{Вт}} \approx 0,0234 ]
Таким образом, коэффициент полезного действия (КПД) двигателя составляет примерно 0,0234 или 2,34%.