10 задач по физике для 7 класса по теме «Коэффициент полезного действия» — от простых к сложным, с ответами и подробными решениями. Решите задачу, введите ответ числом — сайт сразу проверит его. Если не получается, откройте решение: дано, формула, вычисление.
При работе механизма была совершена полезная работа 80 Дж. Полная затраченная работа составила 100 Дж. Определите коэффициент полезного действия механизма.
Дано:
Aпол = 80 Дж
Aзат = 100 Дж
Найти: η
Решение:
Коэффициент полезного действия равен отношению полезной работы к затраченной работе:
η = (Aпол / Aзат) · 100%.
Подставим значения:
η = (80 / 100) · 100% = 80%.
Ответ: 80%.
Электродвигатель получил от источника энергии 500 Дж энергии и совершил полезную работу 350 Дж. Определите КПД электродвигателя.
Дано:
Aпол = 350 Дж
Aзат = 500 Дж
Найти: η
Решение:
Коэффициент полезного действия:
η = (Aпол / Aзат) · 100%.
Подставим значения:
η = (350 / 500) · 100% = 70%.
Ответ: 70%.
КПД некоторого механизма составляет 60%. При его работе совершается полезная работа 1200 Дж. Определите полную затраченную работу.
Дано:
η = 60%
Aпол = 1200 Дж
Найти: Aзат
Решение:
Формула КПД:
η = (Aпол / Aзат) · 100%.
Выразим затраченную работу:
Aзат = Aпол · 100% / η.
Подставим значения:
Aзат = 1200 · 100 / 60 = 2000 Дж.
Ответ: 2000 Дж.
Подъёмный механизм при затраченной работе 800 Дж совершил полезную работу 600 Дж. Определите КПД этого механизма.
Дано:
Aзат = 800 Дж
Aпол = 600 Дж
Найти: η
Решение:
Коэффициент полезного действия:
η = (Aпол / Aзат) · 100%.
Подставим значения:
η = (600 / 800) · 100% = 75%.
Ответ: 75%.
Подъёмный механизм поднимает груз массой 20 кг на высоту 2 м. При этом механизм затрачивает 500 Дж энергии. Определите КПД механизма. Примите ускорение свободного падения равным 10 Н/кг.
Дано:
m = 20 кг
h = 2 м
Aзат = 500 Дж
g = 10 Н/кг
Найти: η
Решение:
Полезная работа при подъёме груза равна работе силы тяжести:
Aпол = mgh.
Подставим значения:
Aпол = 20 · 10 · 2 = 400 Дж.
Найдём КПД механизма:
η = (Aпол / Aзат) · 100%.
η = (400 / 500) · 100% = 80%.
Ответ: 80%.
Лебёдка равномерно поднимает груз массой 150 кг на высоту 4 м за 20 с. Мощность двигателя лебёдки составляет 400 Вт. Определите КПД лебёдки. Примите ускорение свободного падения равным 10 Н/кг.
Дано:
m = 150 кг
h = 4 м
t = 20 с
P = 400 Вт
g = 10 Н/кг
Найти: η
Решение:
1. Найдём полезную работу при подъёме груза:
Aпол = mgh.
Aпол = 150 · 10 · 4 = 6000 Дж.
2. Найдём затраченную энергию по мощности двигателя:
Aзат = Pt.
Aзат = 400 · 20 = 8000 Дж.
3. Определим КПД лебёдки:
η = (Aпол / Aзат) · 100%.
η = (6000 / 8000) · 100% = 75%.
Ответ: 75%.
Электрическая лебёдка поднимает груз массой 200 кг на высоту 5 м. На работу двигателя расходуется 12 500 Дж энергии. Определите, какая часть затраченной энергии теряется при работе лебёдки, выраженная в процентах. Примите ускорение свободного падения равным 10 Н/кг.
Дано:
m = 200 кг
h = 5 м
Aзат = 12 500 Дж
g = 10 Н/кг
Найти: ηпотерь
Решение:
1. Вычислим полезную работу при подъёме груза:
Aпол = mgh.
Aпол = 200 · 10 · 5 = 10 000 Дж.
2. Найдём энергию, которая теряется при работе лебёдки:
Aпотерь = Aзат − Aпол.
Aпотерь = 12 500 − 10 000 = 2500 Дж.
3. Определим долю потерянной энергии в процентах:
ηпотерь = (Aпотерь / Aзат) · 100%.
ηпотерь = (2500 / 12 500) · 100% = 20%.
Ответ: 20%.
Рабочий использует наклонную плоскость, чтобы равномерно переместить груз весом 240 Н на высоту 2 м. Для этого он прикладывает силу 100 Н и перемещает груз вдоль плоскости на расстояние 6 м. Определите КПД наклонной плоскости.
Дано:
F = 100 Н
s = 6 м
Pгруза = 240 Н
h = 2 м
Найти: η
Решение:
1. Определим затраченную работу:
Aзат = Fs.
Aзат = 100 · 6 = 600 Дж.
2. Найдём полезную работу при подъёме груза:
Aпол = Pгруза · h.
Aпол = 240 · 2 = 480 Дж.
3. Рассчитаем КПД наклонной плоскости:
η = (Aпол / Aзат) · 100%.
η = (480 / 600) · 100% = 80%.
Ответ: 80%.
Водяной насос поднимает 500 кг воды из колодца глубиной 8 м. На эту работу насос расходует 50 кДж энергии. Определите КПД насоса. Примите ускорение свободного падения равным 10 Н/кг.
Дано:
m = 500 кг
h = 8 м
Aзат = 50 кДж = 50 000 Дж
g = 10 Н/кг
Найти: η
Решение:
1. Определим полезную работу насоса:
Aпол = mgh.
Aпол = 500 · 10 · 8 = 40 000 Дж.
2. Найдём КПД насоса:
η = (Aпол / Aзат) · 100%.
η = (40 000 / 50 000) · 100% = 80%.
Ответ: 80%.
Груз массой 50 кг поднимают с помощью неподвижного блока на высоту 5 м. Для этого к свободному концу верёвки прикладывают силу 600 Н и перемещают его на 5 м. Определите КПД блока. Примите ускорение свободного падения равным 10 Н/кг.
Дано:
m = 50 кг
h = 5 м
F = 600 Н
s = 5 м
g = 10 Н/кг
Найти: η
Решение:
1. Вычислим полезную работу при подъёме груза:
Aпол = mgh.
Aпол = 50 · 10 · 5 = 2500 Дж.
2. Определим затраченную работу:
Aзат = Fs.
Aзат = 600 · 5 = 3000 Дж.
3. Рассчитаем КПД блока:
η = (Aпол / Aзат) · 100%.
η = (2500 / 3000) · 100% ≈ 83,3%.
Ответ: 83,3%.