Logo
Logo

Лифт

Разбалловка

A1  2.00 Лифт покоится, Отис внутри. В некоторый момент трос перерезают. На какую максимальная высоту $\Delta y$ упадет лифт до тех пор, пока механизм страховки не сработает не остановит лифт?

1 $\left( I_p + \frac{mr^2}2 \right) \ddot \varphi + kr^2 \varphi = 2 kr^2 \theta$ 0.60
2 $\omega^2 = \frac{kr^2}{I_p + mr^2/2}$ (достаточно правильно посчитать для своего уравнения) 0.30
3 $\omega t_1 = \frac{\pi}3$ 0.40
4 $h_1 = \frac12 g t^2_1$ (получили правильную $h_1$) 0.20
5 $\Delta y = h_1 + h_p$ (учли что может пролететь $h_p$) 0.30
6 Числовой ответ: $\Delta y =0.157~\text{м}$ 0.20
A2  1.50 Рассмотрим другую ситуацию: трос не перерезается, но передача от него к двигателю ломается. Это приводит к тому, что сила натяжения меньше, чем сила, удерживающая лифт в состоянии покоя. Каково максимальное ускорение $a_1$, с которым лифт будет падать вниз в такой ситуации? (Отис все еще внутри).

1 Ограничение на ускорение $\varphi ≤ \theta$ 0.30
2 Уравнение движения для лифта $(M+m_1)a = (M+m_1)g - 2kr(2 \theta - \varphi)$ 0.70
4 Максимальное ускорение $a_1 = g - \frac{2 k r \theta}{M + m_1}$ 0.40
5 Численный ответ $a_1 = 6.2~\text{м/с}^2$ 0.10
A3  0.50 Каково максимальное ускорение $a_2$, с которым лифт будет двигаться , в случае,если лифт пуст?

1 Максимальное ускорение $a_2 = g - \frac{2 k r \theta}{M}$ 0.40
2 Численный ответ $a_2 = 3.7~\text{м/с}^2$ 0.10
B1  1.00 Запишите выражение и вычислите критическую скорость движения лифта $\upsilon_0$, при которой грузы регулятора скорости будут касаться барабана.

1 $\omega_{G0}^2 = \frac{g}{\sqrt{L^2 - R^2_G}}$ 0.50
2 $\omega_{T0} = \frac{\omega_{G0}}{\eta}$ 0.20
3 $v = \frac{R_T}{\eta} \sqrt{\frac{g}{\sqrt{L^2 - R^2_G}}}$ 0.20
4 $v_0 = 1.06~\text{м/с}$ 0.10
B2  1.00 Вычислите наибольшую скорость $\upsilon_{max}$ , при которой лифт может двигаться против регулятора, когда лифт полностью загружен, уравновешивающие грузы отключены и двигатель тоже отключен.

1 $\tau_G = 2 R_G \cdot \mu_G N$ 0.20
2 $\tau_T = \tau_G \eta$ 0.20
3 Правильное выражение, чтобы связать силу реакции опоры $N$ и угловую скорость $\omega_2$, например $N = mR_G (\omega^2_2 - \omega^2_1)$ 0.20
4 Ответ $v = \frac{R_T}{\eta} \left( \frac{(M+m_1)gR_T}{2 \mu_G R_G^2 m \eta} + \frac{g}{\sqrt{L^2 - R_G^2}} \right) ^ {1/2}$ 0.30
5 Численный ответ $v_2 = 5.3~\text{м/с}$ 0.10
C1  1.00 Какова максимально потребляемая мощность двигателя $P_{max}$ , который приводит в движение лифт?

1 Максимальная мощность в момент когда скорость $v = 1.25~\text{м/с}$ а ускорение равно $a = 1~\text{м/с}^2$ 0.30
2 Найдена сила, с которой действует двигатель $F_{\max} = (M_E + M_{\max} - M_C) g + (M_E + M_{\max} + M_C) a$ 0.40
3 Максимальная мощность $P_{\max} = \frac{F v}{\eta}$ 0.20
4 Численный ответ $P_{\max} = 15.5~\text{кВт}$ 0.10
C2  1.00 Каково среднее потребление мощности $P_{avg}$ двигателем лифта в сутки?

1 Часть времени движения лифта $\frac14 D$ 0.10
2 Понимание, что есть участки, где двигатель не нужен (полный вниз и пустой вверх) 0.20
3 Найдены оба участка, где двигатель совершает работу (пустой вниз и полный вверх) 0.20
4 Ответ: $P_{avg} = \frac{DM_{\max}gv}{4 \eta}$ 0.40
5 Численный ответ $P_{avg} = 450~\text{Вт}$ 0.10
C3  1.00 Какая сумма $C_{mon}$ за работу лифта будет фигурировать в ежемесячном счете за электричество этого здания?

1 Полная работа $P_{avg} T = 450~\text{Вт} \cdot 86400~\text{c}$ 0.20
2 Перевод в $\text{кВт}\cdot \text{ч}$ 0.20
3 Количество дней в месяце 30 – 31 (на самом деле 30.4) 0.20
4 Числовой ответ 1974 руб 0.40
C4  1.00 Получите оптимистическую оценку месячной стоимости $C_1$ эксплуатации экономной модели лифта.

1 При спуске лифт отдаёт часть механической энергии $\eta$ (часть от такой же механической энергии при подъёме) 0.30
2 $C_1 = C_{mon} \cdot (1 - \eta^2)$ 0.40
3 Численный ответ $C_1 = 614~\text{руб}$ 0.30