Шестерня имеет n = 40 зубьев. Радиус малогабаритного вала равен R, к нему на веревке прикреплен груз массой m. Шестерня имеет n = 40 зубьев. Радиус малогабаритного вала равен R, к нему на веревке прикреплен груз массой m. Если КПД системы η = 70%, какое усилие приложено к ручке, система начинает движение
Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу механической работы и мощности:
P = F * v
где P - мощность, F - сила, приложенная к ручке, v - скорость движения.
Мощность также может быть выражена как:
P = η * P_вх
где η - КПД системы, а P_вх - мощность, подаваемая на вход.
Так как система находится в покое, скорость равна нулю, следовательно:
F R = η P_вх
Также известно, что работа, совершаемая приложенной силой, равна работе, совершаемой на шестерне:
F 2πR = m g * h
где m - масса груза, g - ускорение свободного падения, h - высота, на которую поднимается груз.
Подставим известные значения в формулу и найдем силу F:
F = (m g h) / (2πR)
Теперь подставим это значение в выражение для мощности:
η P_вх = F R
P_вх = (m g h R) / (2πR η)
P_вх = (m g h) / (2π * η)
Таким образом, чтобы система начала движение, необходимо приложить силу F, равную (m g h) / (2πR), при этом мощность подаваемая на вход должна быть не меньше, чем (m g h) / (2π * η).
Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу механической работы и мощности:
P = F * v
где P - мощность, F - сила, приложенная к ручке, v - скорость движения.
Мощность также может быть выражена как:
P = η * P_вх
где η - КПД системы, а P_вх - мощность, подаваемая на вход.
Так как система находится в покое, скорость равна нулю, следовательно:
F R = η P_вх
Также известно, что работа, совершаемая приложенной силой, равна работе, совершаемой на шестерне:
F 2πR = m g * h
где m - масса груза, g - ускорение свободного падения, h - высота, на которую поднимается груз.
Подставим известные значения в формулу и найдем силу F:
F = (m g h) / (2πR)
Теперь подставим это значение в выражение для мощности:
η P_вх = F R
P_вх = (m g h R) / (2πR η)
P_вх = (m g h) / (2π * η)
Таким образом, чтобы система начала движение, необходимо приложить силу F, равную (m g h) / (2πR), при этом мощность подаваемая на вход должна быть не меньше, чем (m g h) / (2π * η).