برای حل این مسئله، انرژی لازمی که برای جابهجایی سنگ مصرف میشود و انرژی مصرفی در ماشین را محاسبه میکنیم.
۱. محاسبه کار لازم (انرژی مفید):
کار (\(W\)) را میتوان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:
\[ W = m \cdot g \cdot h \]
در اینجا:
- \( m = 1000 \) کیلوگرم
- \( g = 10 \, \text{N/kg} \)
- \( h = 2 \) متر
بنابراین:
\[ W = 1000 \times 10 \times 2 = 20000 \, \text{ژول} \]
۲. محاسبه انرژی مصرفی کل ماشین:
بازده (\(\eta\)) ماشین ۴۰٪ است، بنابراین:
\[ \eta = \frac{\text{انرژی مفید}}{\text{انرژی مصرفی}} \]
بنابراین:
\[ 0.4 = \frac{20000}{\text{انرژی مصرفی}} \]
انرژی مصرفی:
\[ \text{انرژی مصرفی} = \frac{20000}{0.4} = 50000 \, \text{ژول} \]
۳. تبدیل ژول به کیلوژول:
\[ 50000 \, \text{ژول} = 50 \, \text{کیلوژول} \]
پاسخ صحیح ۵۰ کیلوژول است.
