Раз нас просят найти КПД, то давай сразу пойдем "в лоб" задачи. Напишем формулу, по которой он рассчитывается:
n = Aп / Аз, где Аз - затраченная работа.
Вроде бы, все просто, да? Нужно только понимать, что означает "работа полезная" и "работа затраченная".
Зачем нужна полезная работа? Очевидно, для совершения какого-то действия, которое нам нужно, полезно. В нашем случае, она уже дана. Допустим, она пойдет на придание движения двигателю.
А затраченная? Это то, что необходимо сделать для того, чтобы полезная работа вообще была, так? Так. В конкретно нашем случае - что это?
Сжигание бензина в двигателе. Именно за счет него будет совершаться полезная работа (движение моторчика в двигателе, например).
Количество теплоты (или работы), которое выделится при сгорании бензина, считается по формуле: Q = m q, где q - это удельная теплота сгорания бензина и она равна q = 44*10^6 кг/Дж
- 7 кН
20 кН
-31 кН*м
Объяснение:
Сделаем чертеж.
Раскладываем силу F₁ на вертикальную и горизонтальную составляющую по теореме Вариньона:
F₁y = F₁*sin 60⁰ = 14*√3 / 2 ≈ 12 кН
F₁ₓ = F₁*cos 60⁰ = 14*1 / 2 ≈ 7 кН
1)
Сумма проекций всех сил на ось OX должна равняться нулю.
∑Fₓ = Nₓ + F₁ₓ = 0
Nₓ = - F₁ₓ = - 7 кН
Знак "-" говорит о том, что реакция заделки направлена противоположно
2)
Сумма проекций всех сил на ось OY должна равняться нулю.
∑Fy = Ra - F₁y - F₂ = 0
Ra = F₁y + F₂ = 12 + 7,8 ≈ 20 кН
3)
Сумма моментов всех сил относительно точки A должна равняться нулю:
∑Ma = - MA - F₁y*AB - F₂*AC - m = 0
- MA - 12*0,6 - 7,8*1,5 - 12 = 0
MA ≈ - 31 кН*м
Знак "-" говорит о том, что момент заделки направлен противоположно указанному на чертеже.
Проверку сделайте самостоятельно: найдите сумму моментов относительно точки В. Она должна быть равна нулю!.
(Подсказка: -12+12*0,9+20*1,5-31 = -2,2 ≈ 0. Несовпадение вызвано погрешностью вычислений).
Aп = 4,6*10^7 Дж
m = 5 кг
Найти:
n - ?
Решение:
Раз нас просят найти КПД, то давай сразу пойдем "в лоб" задачи. Напишем формулу, по которой он рассчитывается:
n = Aп / Аз, где Аз - затраченная работа.
Вроде бы, все просто, да? Нужно только понимать, что означает "работа полезная" и "работа затраченная".
Зачем нужна полезная работа? Очевидно, для совершения какого-то действия, которое нам нужно, полезно. В нашем случае, она уже дана. Допустим, она пойдет на придание движения двигателю.
А затраченная? Это то, что необходимо сделать для того, чтобы полезная работа вообще была, так? Так. В конкретно нашем случае - что это?
Сжигание бензина в двигателе. Именно за счет него будет совершаться полезная работа (движение моторчика в двигателе, например).
Количество теплоты (или работы), которое выделится при сгорании бензина, считается по формуле: Q = m q, где q - это удельная теплота сгорания бензина и она равна q = 44*10^6 кг/Дж
В итоге имеем: n = Ап / Aз = Aп / m q
n = 4,6*10^7 / 5 * 44*10^6 = 0, 209 = 20,9 %