Давайте решим задачу по шагам.
Дано:
- Высота подъёма \( h = 7\, \text{м} \)
- Масса панели \( m = 5\, \text{т} = 5000\, \text{кг} \)
- Коэффициент полезного действия (КПД) лебёдки \( \eta = 80\% = 0.8 \)
1. Найдём полезную работу (энергию), затраченную на подъём панели
Работа, затраченная наподъём, равна работе против силы тяжести:
\[ A_полезная = m g h \]
где:
- \( g \approx 9.8\, \text{м/с}^2 \)
Подставим значения:
\[ A_полезная = 5000 \times 9.8 \times 7 \]
\[ A_полезная = 5000 \times 68.6 \]
\[ A_полезная = 343\,000\, \text{Дж} \]
2. Найдём работу, затраченную лебёдкой, с учётом КПД
КПД лебёдки показывает, какую часть всей вложенной энергии она превращает в полезную работу.
Обозначим:
- \( A_{затраченная} \) — общая затраченная работа (вклад энергии, подведённой к лебёдке)
Отношение:
\[ \eta = \frac{A_{полезная}}{A_{затраченная}} \]
Следовательно,
\[ A_{затраченная} = \frac{A_{полезная}}{\eta} \]
Подставим значения:
\[ A_{затраченная} = \frac{343\,000}{0.8} = 428\,750\, \text{Дж} \]
Ответ:
Общая работа, затраченная при подъёме панели лебёдкой, составляет 428 750 Дж (джоулей).