Кран равномерно поднимает груз массой 5 т на высоту 10 м за 20 с. Какую мощность развивает кран?
​

Чтобы оха­рак­те­ри­зо­вать быст­ро­ту вы­пол­не­ния ра­бо­ты в фи­зи­ке ис­поль­зу­ет­ся ве­ли­чи­на, на­зы­ва­е­мая мощ­но­стью.

Мощ­но­стью на­зы­ва­ет­ся фи­зи­че­ская ве­ли­чи­на, рав­ная от­но­ше­нию ра­бо­ты ко вре­ме­ни ее вы­пол­не­ния.

Мощ­ность обо­зна­ча­ет­ся ла­тин­ской бук­вой N.

Еди­ни­цей из­ме­ре­ния мощ­но­сти я си­сте­ме СИ яв­ля­ет­ся ватт.

Один ватт – это мощ­ность, при ко­то­рой ра­бо­та в один джо­уль со­вер­ша­ет­ся за одну се­кун­ду.

Еди­ни­ца мощ­но­сти на­зва­на в честь ан­глий­ско­го уче­но­го, изоб­ре­та­те­ля па­ро­вой ма­ши­ны Джейм­са Уатта.

Мощ­ность равна про­из­ве­де­нию чис­лен­но­го зна­че­ния силы на ско­рость дви­же­ния тела в на­прав­ле­нии дей­ствия силы.

Объяснение:

При использовании механизмов всегда совершается работа, превышающая работу, которая необходима для достижения поставленной цели, поэтому различают полную (или затраченную) работу — Aз и полезную работу — Aп.

Рассмотрим подъем груза массой m на высоту h.

Полезная работа заключается в подъеме груза на высоту, а для этого необходимо преодолеть силу тяжести. Если движение равномерное, то полезная работа равна:

Aп=F⋅s=mg⋅h.

Если груз оказывается достаточно тяжелым, и не предоставляется возможным поднять его вручную, можно использовать механизмы, например блок или наклонную плоскость. В этом случае, кроме действующей на груз силы тяжести, придется преодолеть еще и другие силы. например, при движении по наклонной плоскости — силу трения между грузом и плоскостью.

Более того, выигрывая в силе, всегда проигрывают в пути, что также влияет на работу.

Всё это приводит к тому, что совершённая с механизма затрачиваемая (полная) работа всегда несколько больше полезной работы:

Aз>Aп или AпAз<1.

Отношение полезной работы к полной работе называется коэффициентом полезного действия механизма (КПД):

КПД=AпAз;

η=AпAз⋅100%, где η — буквенное обозначение КПД, AП — полезная работа, AЗ — затраченная работа.

КПД может выражаться и в долевом отношении и в процентах: η=0,35=35%.

При разработке двигателей и механизмов инженеры нацелены уменьшить затраты энергии и повысить коэффициент полезного действия. В процессе научно-технического развития коэффициент полезного действия изменялся. Современные технологии позволяют достичь высокого КПД. Это необходимо для сохранения природы.

КПД парового двигателя — 1-8%;

КПД бензинового двигателя — 20-25%;

КПД электрического двигателя — 90-95%