Чтобы определить максимальный груз, который электродвигатель может поднять при заданной скорости и КПД, нужно учесть, что не вся мощность двигателя используется для подъема груза — часть энергии теряется из-за неидеальной эффективности.
Дано:
- Мощность двигателя ((P)) = 1470 Вт
- Скорость подъема ((v)) = 0,05 м/с
- КПД ((\eta)) = 80% = 0,8
Необходимая мощность для подъема груза ((P_{\text{полезная}})) связана с КПД следующим образом:
[ P_{\text{полезная}} = \eta \times P ]
Подставим значения:
[ P_{\text{полезная}} = 0,8 \times 1470 \, \text{Вт} = 1176 \, \text{Вт} ]
Эта полезная мощность используется для подъема груза. Механическая мощность, необходимая для этого, выражается формулой:
[ P_{\text{полезная}} = F \times v ]
где ( F ) — сила тяжести, действующая на груз, равная ( F = m \times g ), и ( m ) — масса груза, ( g ) — ускорение свободного падения (приблизительно 9,81 м/с²).
Таким образом:
[ 1176 \, \text{Вт} = m \times g \times 0,05 \, \text{м/с} ]
Теперь решим уравнение для ( m ):
[ m = \frac{1176}{9,81 \times 0,05} ]
[ m \approx \frac{1176}{0,4905} ]
[ m \approx 2397 \, \text{кг} ]
Таким образом, максимальный груз, который может поднять электродвигатель при данной скорости и КПД, составляет приблизительно 2397 кг.