Question

1.Problem.Na poziomej płaszczyźnie leży masa m=2000kg.Jaką pracę wykona spychacz przesuwając tę masę o s=12m? W obliczeniach uwzględnij współczynnik tarcia pomiędzy płaszczyzną a ciężarem=0.
2.Silnik elektryczny o mocy 8 kW napędza pompę która w czasie 1 h tłoczy 30 na wysokość 22m.Oblicz sprawność pompy.

Answer 1

1. Załóżmy jednak, że współczynnik tarcia f nie jest zerowy. Wtedy przy przesuwaniu ruchem jednostajnym siła spychacza musi równoważyć siłę tarcia:
F = T    , gdzie  T = f·N = f·m·g

Siła spychacza wynosi więc F = f·m·g

Siła ta na drodze s wykonuje pracę W = F·s = f·m·g·s
Jeśli jednak f = 0 to oczywiście W = 0  (żadna siła nie przeciwstawia się przesuwaniu).

2.  Masa wody m = ρ·V = 1000·30 = 30 000 kg

Praca użyteczna, którą wykonuje pompa równa jest przyrostowi energii potencjalnej wody:  Wu = ΔEp = m·g·h = 30 000·10·22 = 6 600 000 J = 6.6 MJ

Natomiast całkowita praca silnika jest równa Wc = Pt = 8 000·3600 = 28 800 000 J = 28.8 MJ

Stąd sprawność układu η = Wu/Wc = 6.6/28.8 = 0.229 = 22.9%