Question

К короткому плечу рычага подвешен груз массой 20 кг. При равномерном поднятии его на 0,06 м к длинному плечу приложили силу 150 Н, при этом точка приложения силы переместилась на 9,2 см. Определите КПД рычага. Принять g = 9,8 Н/кг

Answer 1

Вес груза:
P=m*g=20*9,8=196 H
Работа:
A1=P*h = 196*0,06 = 12 Дж

Работа силы:
A2 = F*S = 150*0,092 = 13,8 Дж
КПД = A1*100%/A2 = 1200/13,8 ≈ 87%

Answer 2

К короткому плечу рычага подвешен груз весом F1=1200Н. При равномерном поднятии его на h1=0.12 м к длинному плечу приложили силу F2=360Н, при этом точка приложения силы переместилась на h2=0,5 м. Вычислите КПД рычага 

КПД= Aп*100%/Aз=F1*h1*100%/F2*h2=1200*0,12*100%/360*0,5=80%

Ответ КПД=80%

Answer 3

Для определения КПД (коэффициента полезного действия) рычага необходимо рассчитать работу, затраченную на поднятие груза, и работу, совершенную приложенной силой. Затем можно использовать следующую формулу для определения КПД:

КПД = (работа, совершенная приложенной силой / затраченная работа) * 100%

Работа, совершенная приложенной силой, вычисляется по формуле:

Работа = Приложенная сила * перемещение точки приложения силы

Затраченная работа на поднятие груза можно рассчитать, учитывая, что работа равна произведению силы, приложенной к грузу, и перемещения груза в направлении силы. Длинное плечо рычага увеличивает перемещение груза в 100 раз (0,06 м / 0,0006 м = 100), поэтому перемещение груза равно 0,0006 м.

Теперь мы можем приступить к вычислениям:

Работа, совершенная приложенной силой: Работа = 150 Н * 0,092 м = 13,8 Дж

Затраченная работа на поднятие груза: Затраченная работа = сила, приложенная к грузу * перемещение груза Затраченная работа = 20 кг * 9,8 Н/кг * 0,0006 м = 0,1176 Дж

Теперь мы можем вычислить КПД:

КПД = (13,8 Дж / 0,1176 Дж) * 100% ≈ 11736,75%

Таким образом, КПД рычага составляет примерно 11736,75%.