По определению коэффициент полезного действия есть отношение полезной работы к затраченной работе:
n = Aпол / Aзат
Определимся с тем, что нам полезно сделать, и что мы для этого затратим
Что нам полезно? - поднять груз по наклонной плоскости силой F, совершив при этом перемещение S.
Что мы будем для этого делать? - поднимать тело весом P на высоту h. при этом по 3 закону Ньютона вес тела (сила нормального давления) равен силе нормальной реакции опоры N, которая, в свою очередь, равна силе тяжести mg
Это мы будем делать посредством закона Менделеева-Клапейрона. Имеем в общем виде:
P V = m R T / M. Выводим массу воздуха внутри шара:
m(г) = P V M / R T0.
То же уравнение М.-К. делим на V. Имеем в общем виде:
P = p R T / M. Выводим плотность воздуха снаружи:
p = P M / R T.
А теперь время заняться матаном, хы.
V = (m(об) + (P V M / R T0)) / (P M / R T),
V = (m(об) R T0 + P V M) R T / R T0 P M,
V = (T m(об) R T0 + T P V M) / T0 P M,
T m(об) R T0 + T P V M = V T0 P M,
T m(об) R T0 = V P M (T0 - T),
V = T m(об) R T0 / M P (T0 - T). Отмучались. Считаем:
V = 293 * 120 * 8,31 * 600 / 29*10^-3 * 10^5 * 307,
V = 175 307 760 / 890 300 = 196,908 м^3.
n = Aпол / Aзат
Определимся с тем, что нам полезно сделать, и что мы для этого затратим
Что нам полезно? - поднять груз по наклонной плоскости силой F, совершив при этом перемещение S.
Что мы будем для этого делать? - поднимать тело весом P на высоту h. при этом по 3 закону Ньютона вес тела (сила нормального давления) равен силе нормальной реакции опоры N, которая, в свою очередь, равна силе тяжести mg
Получаем:
n = (F S) / (mgh)
n = (120*4.8) / (1200*1.5 ) = 0.32 или 32%