Груз массой 30 кг поднимают на высоту 12 м с неподвижного блока, совершая работу 4, 8 кДж. Вычислите КПД установки

ответ: 73,5%

Объяснение:

КПД установки можно вычислить по формуле

η = А(полезн) / А(затрач), где

А(полезн) — полезная работа, та, которая пошла на подъём груза,

А(затрач) — затраченная работа, та, которую совершили (она равна 4,8 кДж = 4800 Дж)

А(полезн) = F*S = mgS, где

F — сила, необходимая для поднятия груза, m — масса груза, g — ускорение свободного падения, S — высота, на которую подняли груз (то есть перемещение груза).

Вообще формула записывается как А = FS*cos a, где а — угол между направлением F и S. Если эту формулу ещё не проходили, нужно сразу написать ту, которая без cos a. Если проходили, то нужно уточнить, что F и S сонаправлены, поэтому а = 0°, cos a = 1, A = FS*1 = FS.

Подставим в формулу значения:

А(полезн) = 30 кг * 9,8 Н/кг * 12 м = 3528 Дж

Тогда

η = = 0,735 = 73,5%

Цель урока: сформировать понятие сообщающихся сосудов, изучить их особенности, сформулировать основной закон сообщающихся сосудов, рассмотреть их применение в быту и технике и организовать продуктивную деятельность учащихся, направленную на достижение ими следующих результатов:

- личностных

- формирование умений анализировать, сравнивать, находить ответы на вопросы;

- вырабатывать наблюдательность, навыки и культуру проведения физического теоретического и практического исследования;

- формирование умения делать выводы по результатам эксперимента;

развитию самостоятельности и творческого мышления.

-метапредметных

- Владение устной речью;

- Умение выполнять несложные эксперименты, описывать результаты, делать выводы;

- Умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками;

- Умение владеть основами самоконтроля;

- Умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности её решения;

- Умение определять решения учебной задачи;

- Умение самостоятельно планировать пути достижения целей, осознано выбирать эффективные решения задач;

- Умение работать с информационными ресурсами и ЭОР;

- Соблюдение норм поведения в окружающей среде, правил здорового образа жизни.

-предметных

- повторить основные положения МКТ газов, формулу для расчета давления жидкости на дно и стенки сосуда;

- изучить особенности сообщающихся сосудов и сформировать основной закон сообщающихся сосудов;

- рассмотреть применение сообщающихся сосудов в быту, технике и природе.

- Уметь применять изученный закон к решению задач, объяснять применение сообщающихся сосудов в быту и технике.

Оборудование: различные виды сообщающихся сосудов, два стеклянных сосуда, соединенных резиновой трубкой, презентация «Сообщающиеся сосуды».

П'єзометри. Погрозами в «абсолютно» спочивають рідина відкриті з обох кінців скляні трубки так, щоб їх нижні кінці збіглися з точками і (рис. 2.11). В обох трубках з відкритими кінцями рідина підніметься на однакову висоту, яка буде лежати водній площині відносно площини порівняння. Ця висота дорівнює висоті повного гідростатичного напору, яка вимірюється не по абсолютному, а по надлишкового тиску.

Рис.2.11. Закон розподілу тиску

в «абсолютно» спочиває рідини

Такі відкриті з обох кінців трубки, призначені для вимірювання тиску, точніше пьезометрической висоти, називаються пьезометр, або пьезометрические трубками.

П'єзометри придатні для вимірювання відносно невеликих тисків, тому що вже при вода в трубці піднялася б на висоту 10 м, а мінерального масла з відносним вагою 0,8 - на 12,5 м.

Диференціальні манометри. Для вимірювання різниці тисків у двох точках служать диференціальні манометри, найпростішим з яких є - образний манометр (рис. 2.12).

Мал. 2.12. Диференціальний манометр

Диференціальні манометри можуть вимірювати як надлишковий (рис. 2.11, а), Так і вакуумметрическое тиск (рис. 2.11, б). Якщо за до такого манометра, зазвичай заповнюється ртуттю, вимірюється різниця тисків верб рідини щільністю, яка повністю заповнює сполучні трубки, то

При вимірюванні невеликих тисків газу замість ртуті застосовують спирт, гас, воду і т.д.

П'єзометри і диференціальні манометри застосовні для вимірювання тиску не тільки в спочиває рідини, але і в потоці.

Для вимірювання тиску більше 0,2-0,3 застосовують механічні манометри - пружинні або мембранні. Принцип їх дії заснований на деформації порожнистої пружини або мембрани під дією вимірюваного тиску. Через механізм ця деформація передається стрілці, яка показує величину вимірюваного тиску на циферблаті.

Поряд з механічними манометрами застосовують електричні манометри. Як чутливий елемент (датчика) в електроманометре використовують мембрану. Під дією вимірюваного тиску мембрана деформується і через передавальний механізм переміщує движок потенціометра, який разом з покажчиком включений в електричну схему.

Співвідношення одиниць вимірювання тиску:

1ат = 1кгс / см 2 =10 м вод. ст. \u003d 736,6 мм рт. ст. \u003d 98066,5 па 10 5 па.

1 кПа = 10 3 па; 1 МПа = 10 6 па.

При нормальному атмосферному тиску (0,1033 МПа) висота дорівнює для води 10,33 м, для бензину (\u003d 750 кг / м 3) 13,8 м, для ртуті 0,760 м і т.д.