1) выполним чертеж с указанием всех сил, действующих на маятник (он старый и к другой задаче, не смотрите на обозначения R и l. в целом он верен и подходит)
2) напишем уравнения динамики в проекции на вертикальную и горизонтальные оси
Tcosα = mg Tsinα = ma
разделим второе уравнение на первое. получаем, что
a = g tgα
3) из кинематики a = w² R. отсюда w = sqrt(a/R)
однако R - расстояние до оси вращения, и в данном случае оно равно R = l sinα, где l - длина нити (все-таки на чертеже эти обозначения пригодились). тогда
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 %
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
