Question

Пользуясь ломом как рычагом, рабочий приподнял камень на высоту 8 см, совершив при этом полезную работу 184 Дж. Определите вес камня и КПД рычага, если к длинному плечу рычага рабочий приложил силу 200Н, а точка приложения силы опустилась на 1 м. Прошу с расчетами, 30 баллов!​

Answer 1

Ответ:

пользуясь ломом как рычагом, рабочий приподнял камень на высоту 8 см, совершив при этом полезную работу 184 Дж. Определите вес камня и КПД рычага, если к длинному плечу рычага рабочий приложил силу 200Н, а точка приложения силы опустилась на 1 м.

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать следующие физические законы и формулы:

1. Работа (W) вычисляется как произведение силы (F) на расстояние (d), по которому эта сила действует: W = F * d.
2. Вес (P) объекта можно найти, умножив массу (m) на ускорение свободного падения (g): P = m * g, где g ≈ 9,81 м/с² на поверхности Земли.
3. КПД (коэффициент полезного действия) рычага равен отношению полезной работы к затраченной работе.

Давайте решим задачу по шагам:

Шаг 1: Найдем работу, совершенную рабочим при использовании рычага.

W_полезная = 184 Дж

Шаг 2: Найдем работу, совершенную рабочим при использовании рычага, используя формулу работы.

W_полезная = F * d

где F - сила, приложенная к рычагу, и d - длинное плечо рычага.

F = 200 Н d = 1 м

W_полезная = 200 Н * 1 м = 200 Дж

Шаг 3: Найдем КПД рычага, используя формулу для КПД:

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

КПД = (W_полезная / W_затраченная) * 100%

Затраченная работа равна работе, совершенной рабочим при применении силы к рычагу:

W_затраченная = F * d

W_затраченная = 200 Н * 8 см = 200 Н * 0,08 м = 16 Дж

Теперь мы можем найти КПД:

КПД = (184 Дж / 16 Дж) * 100% = 1150%

Шаг 4: Найдем вес камня, используя формулу для веса:

P = m * g

где P - вес камня, m - масса камня и g - ускорение свободного падения.

Мы знаем, что работа, совершенная рабочим при поднятии камня, равна полезной работе:

W_полезная = 184 Дж

W_полезная = P * h

где h - высота, на которую поднимается камень (8 см = 0,08 м).

Теперь мы можем найти массу камня:

P = W_полезная / h

P = 184 Дж / 0,08 м = 2300 Н

Теперь найдем массу камня:

P = m * g

2300 Н = m * 9,81 м/с²

m = 2300 Н / 9,81 м/с² ≈ 234,31 кг

Итак, вес камня составляет около 234,31 кг, а КПД рычага равен 1150%.