Для определения средней мощности крана, развиваемой при подъеме кабины лифта, необходимо использовать основные физические формулы и понятия.
Сначала определим работу, которую выполняет подъемный кран при подъеме кабины лифта. Работа ( A ) в данном случае равна произведению силы, направленной вдоль траектории движения, на перемещение:
[ A = F \cdot h ]
где:
- ( F ) — сила, действующая на кабину лифта,
- ( h ) — высота, на которую поднимается кабина.
Сила ( F ), действующая на кабину лифта, в данном случае равна силе тяжести, действующей на кабину, так как подъем происходит вертикально вверх. Сила тяжести ( F ):
[ F = m \cdot g ]
где:
- ( m ) — масса кабины лифта,
- ( g ) — ускорение свободного падения (приблизительно ( 9.81 \, \text{м/с}^2 )).
Подставим значения:
[ F = 500 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 4905 \, \text{Н} ]
Теперь можем найти работу ( A ):
[ A = 4905 \, \text{Н} \cdot 20 \, \text{м} = 98100 \, \text{Дж} ]
Теперь определим среднюю мощность ( P ). Мощность — это работа, выполненная за единицу времени. Для средней мощности используется следующая формула:
[ P = \frac{A}{t} ]
где:
- ( A ) — работа,
- ( t ) — время, за которое эта работа выполнена.
В нашем случае:
[ t = 10 \, \text{с} ]
Подставим значения в формулу для мощности:
[ P = \frac{98100 \, \text{Дж}}{10 \, \text{с}} = 9810 \, \text{Вт} ]
Таким образом, средняя мощность крана, развиваемая при подъеме кабины лифта, составляет ( 9810 \, \text{Вт} ) или ( 9.81 \, \text{кВт} ).