Башенный кран равномерно поднимает груз массой 0.5 т на высоту 30 м за 2 мин. сила тока в электродвигателе равнаи16.5 а при напряжении 220 в. определите кпд электродвигателя крана

Дано:
m = 0,5 т = 500 кг
h = 30 м
t = 2 мин
J = 16,5 F
U = 220 В

 кпд - ?

1) Полезная мощность:
N пол = m*g*h/t = 500*10*30 / 120 = 1250 Вт
2) Совершенная мощность
N сов = J*U = 16,5*220 = 3630 Вт
3) Коэффициент полезного действия:
КПД = N пол / N сов * 100% = 34 %

На высоте h≅16 м.

Объяснение:

Полная механическая энергия тела в любой момент времени равна сумме кинетической и потенциальной энергий.

Eu= Ek + Ep;  Ek=mv^2/2;  Ep=mgh, где

Eu - полная механическая энергия тела, Дж

Ek - кинетическая энергия тела, Дж

Ep - потенциальная энергия тела, Дж

m - масса тела, кг

v - скорость тела, м/с

g - ускорение свободного падения, м/с^2

h - высота, на которую тело поднялось относительно нулевого уровня, м

В начальный момент времени (в момент, когда тело было подброшено вверх) потенциальная энергия тела равна 0 (тело начинает движение с нулевого уровня высоты, h=0) Ер = 0, и, следовательно, вся механическая энергия тела есть энергия кинетическая Eu = Ek + 0.

В процессе движения кинетическая энергия тела уменьшается (уменьшается скорость т.к. на тело действует ускорение свободного падения; тело тормозится силой тяжести), а потенциальная возрастает (высота тела над землей возрастает).

В какой-то момент, на некоторой высоте кинетическая энергия станет равной потенциальной.

Т.е первоначальная механическая энергия разделится пополам: Ep=Ek=Eu/2.

А мы можем вычислить величину Eu/2? Можем, если вспомним, что в нчальный момент времени вся механическая энергия равнялась кинетической. Т.е. на момент равенства энергий, каждая из них равняется:

Eu/2=(mv^2/2)/2;

Следовательно потенциальная энергия равна

Ep=Eu/2;   mgh=(mv^2/2)/2;  

mgh=mv^2/4;

выразим отсюда высоту h, и сократим на m:

h=v^2/(4g).

Подставим данные из условия, примем g=10 м/с^2

h=25^2/(4*10)=625/40≅16 м.

На высоте h≅16 м.

Объяснение:

Полная механическая энергия тела в любой момент времени равна сумме кинетической и потенциальной энергий.

Eu= Ek + Ep;  Ek=mv^2/2;  Ep=mgh, где

Eu - полная механическая энергия тела, Дж

Ek - кинетическая энергия тела, Дж

Ep - потенциальная энергия тела, Дж

m - масса тела, кг

v - скорость тела, м/с

g - ускорение свободного падения, м/с^2

h - высота, на которую тело поднялось относительно нулевого уровня, м

В начальный момент времени (в момент, когда тело было подброшено вверх) потенциальная энергия тела равна 0 (тело начинает движение с нулевого уровня высоты, h=0) Ер = 0, и, следовательно, вся механическая энергия тела есть энергия кинетическая Eu = Ek + 0.

В процессе движения кинетическая энергия тела уменьшается (уменьшается скорость т.к. на тело действует ускорение свободного падения; тело тормозится силой тяжести), а потенциальная возрастает (высота тела над землей возрастает).

В какой-то момент, на некоторой высоте кинетическая энергия станет равной потенциальной.

Т.е первоначальная механическая энергия разделится пополам: Ep=Ek=Eu/2.

А мы можем вычислить величину Eu/2? Можем, если вспомним, что в нчальный момент времени вся механическая энергия равнялась кинетической. Т.е. на момент равенства энергий, каждая из них равняется:

Eu/2=(mv^2/2)/2;

Следовательно потенциальная энергия равна

Ep=Eu/2;   mgh=(mv^2/2)/2;  

mgh=mv^2/4;

выразим отсюда высоту h, и сократим на m:

h=v^2/(4g).

Подставим данные из условия, примем g=10 м/с^2

h=25^2/(4*10)=625/40≅16 м.