Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Может ли мощность и КПД быть отрицательными?

Вот лежат передо мной несколько школьных учебников по физике для старших классов, написанные Г.Я. Мякишевым, Б.Б Буховцевым, Н.Н. Сотским, В.А. Касьяновым и др. В каждом учебнике есть запись, что на учебник получены положительные заключения Российской академии наук и Российской академии образования, либо что учебник одобрен Федеральным экспертным советом и рекомендован Министерством образования РФ.

В каждом из этих учебников приводятся формулы для определения работы A = F S cos α, для определения мощности: N = A / t, и для определения КПД = А_полезная / Е_затраченная.

Там же, в этих учебниках приводятся задачи для усвоения пройденного материала, например:

мякишев.JPG

С решением этих задач вроде бы как всё ясно и понятно.

Но вот если слегка изменить условия задачи А5: какую мощность развивает двигатель подъёмного механизма крана, если он равномерно ОПУСКАЕТ плиту массой 600 кг с высоты 4 м за 3 с?

И каков его КПД? То мы приходим к парадоксальному результату - оказывается, что двигатель подъёмного механизма крана совершает ОТРИЦАТЕЛЬНУЮ РАБОТУ (см. Элементарный учебник физики под редакцией Ландсберга), и, соответственно, получаем, что и мощность двигателя, и КПД - отрицательные величины.

Отр-работа 2.jpg

Итак - может ли быть мощность и КПД двигателя быть отрицательными?

Домашние задания
Анонимный вопрос
  · 2,2 K
Программист и автоматизатор. 1с77 и производство. Учитель физики.   · 2 июн 2022
Если мы останемся в рамках идеального упрощённого учебникового мира, то электродвигатель при опускании груза будет не потреблять, а вырабатывать энергию. Вот она и "отрицательная мощность"
Торможение при опускании производится тормозом.
Если предположить, что в качестве тормоза используется сам электродвигатель, то его работа будет отрицательная. Но и изменение энергии будет отрицательное. Делим - получаем положительную КПД.
Еще одно маленькое уточнение. КПД может быть больше единицы и это не противоречит никаким законам термодинамики... Читать дальше
Преподаватель технического университета, кандидат технических наук, проектировщик в...  · 24 авг 2021
Речь идет о суммарной мощности. Мощность, которую вы прикладываете к совершению работы, меньше мощности, которая препятствует совершению этой работы, термин "отрицательный" чисто математический. Обе мощности положительные, просто действуют в разных направлениях. Это относится и КПД. Например, в электротехнике на этом явлении основана работа компенсационных устройств... Читать далее
Комментарий был удалён за нарушение правил