Дз по физике Для строительства дома на болотистой почве в землю забивают сваи. Сваи забивают с помощью специального механизма-копра. Копер представляет собой тяжелую металлическую болванку, которая падает на сваю с определенной скоростью и ударяет ее абсолютно неупруго. Полезной считается та часть энергии системы копер-свая, которая идет на совершение работы по забиванию сваи. Масса копра 500 кг, масса сваи 500 кг. Какая формула для расчета КПД? Оцените КПД системы свая-копер. Ответ дайте в % округлив до целых.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета КПД системы можно использовать формулу:

КПД = (полезная работа / затраченная энергия) * 100%

Полезная работа в данном случае равна энергии, затраченной на забивание сваи. Для абсолютно неупругого удара энергия сохраняется, поэтому масса копра и его скорость до удара равны массе сваи и ее скорости после удара. Это позволяет нам использовать закон сохранения энергии:

m1 v1 = m2 v2

где m1 - масса копра, v1 - его скорость до удара, m2 - масса сваи, v2 - ее скорость после удара.

Таким образом, v1 = 0, v2 = ?, m1 = 500 кг, m2 = 500 кг.

Из закона сохранения импульса получаем:

m1 v1 = m2 v2

500 0 = 500 v2

v2 = 0

Это значит, что свая остается на месте после удара и вся кинетическая энергия копра переходит в энергию деформации сваи.

Таким образом, вся энергия системы используется на полезную работу - забивание сваи.

КПД = (полезная работа / затраченная энергия) * 100% = 100%

Ответ: КПД системы свая-копер равен 100%.