ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ
КПД механизмов
Вторая система блоков имеет больший КПД. В первой системе вместе с грузом приходится поднимать и сам подвижный блок и тратить на это дополнительную энергию. Кроме того подвижный блок совершает большее число оборотов, а, значит, совершается большая работа по преодолению сил трения в оси блока.
Ответ: вторая.
В данном случае, конечно, стальной лом нельзя считать невесомым. А раз гак, то в случае а) КПД выше. Ведь в случае б) вместе с грузом приходится поднимать и лом, затрачивая непроизводительно дополнительную энергию. В случае а) длинное плечо рычага (лома) наоборот уравновешивает часть массы груза и приходится прикладывать меньшую силу F, чем в случае, если бы рычаг был невесомым.
Ответ: в случае а) КПД больше.
Масса стального стержня больше массы стальной трубы того же диаметра. Поэтому длинное плечо рычага в случае а) уравновешивает большую часть массы груза, чем в случае б). Поэтому сила F1меньше силы F2. A так как высота подъема груза одинакова, то в случае а) совершается меньшая общая работа. Полезная работа в обоих случаях одинакова. Так что в случае а) КПД выше.
Ответ: в случае а) КПД выше.
У системы 2 КПД выше, так как используется меньшее количество блоков. Из-за наличия трения в оси блоков приходится непроизводительно затрачивать дополнительную энергию (совершать работу) на преодоление сил трения во время подъема груза. Поэтому общая совершенная работа у первой системы больше и, следовательно, КПД меньше.
Ответ: у системы 2.
КПД системы с неподвижным блоком выше. В ней при равномерном подъеме груза непроизводительно расходуется энергия только на преодоление сил трения в оси блока. В системе с подвижным блоком кроме повышенного по сравнению с предыдущей системой расхода энергии на преодоление сил трения в оси (см. задачу № 785) совершается дополнительная работа по подъему самого блока. Полезная же работа в общих случаях одинакова.
Ответ: КПД больше у системы с неподвижным блоком.
Как мы видим из предыдущей задачи и задачи № 792. для нахождения КПД блока (и подвижного, и неподвижного) не нужно знать высоту подъема груза. Так что высота приведена на рисунке только в качестве иллюстрации. Масса поднимаемого груза равна m = 5 кг. При этом к веревке на конце приложена сила F= 35 Н. Воспользуемся формулой для КПД подвижного блока, полученной в предыдущей задаче:
Ответ: 70%.
