Question

(2) 9. Вычислите КПД рычага, с помощью которого груз массой 10 кг равномерно подняли на высоту 9 см, при этом к длинному рычагу была приложена сила 20 Н, а точка приложения силы опустилась на 1 м. ​

Answer 1

Ответ:

КПД (коэффициент полезного действия) рычага можно вычислить как отношение полезной работы к затраченной работе. Полезная работа равна произведению силы тяжести на груз на высоту подъема: `Aполез = m * g * h`, где `m` - масса груза, `g` - ускорение свободного падения (примерно 9.8 Н/кг), `h` - высота подъема. В данном случае `Aполез = 10 * 9.8 * 0.09 = 8.82` Дж.

Затраченная работа равна произведению приложенной силы на путь ее перемещения: `Aзатр = F * s`, где `F` - приложенная сила, `s` - путь перемещения точки приложения силы. В данном случае `Aзатр = 20 * 1 = 20` Дж.

Таким образом, КПД рычага равен `КПД = Aполез / Aзатр = 8.82 / 20 ≈ 0.44`. Ответ: КПД рычага равен **0.44**.

Answer 2

Для вычисления КПД (коэффициента полезного действия) рычага необходимо знать полезную работу, совершенную при поднятии груза, и затраченную работу.

Полезная работа равна произведению силы, приложенной к рычагу (20 Н), на перемещение груза (9 см = 0,09 м):

Полезная работа = 20 Н * 0,09 м = 1,8 Дж (джоуля)

Чтобы найти затраченную работу, необходимо учесть силу трения и перемещение точки приложения силы. Если сила трения отсутствует, то затраченная работа будет равна произведению силы, приложенной к рычагу, на перемещение точки приложения силы:

Затраченная работа = 20 Н * 1 м = 20 Дж

Теперь можно вычислить КПД рычага:

КПД = (Полезная работа / Затраченная работа) * 100%

КПД = (1,8 Дж / 20 Дж) * 100% ≈ 9%