Question

Валун массой 180 кг приподняли рычагом, плечи которого относятся как 1:3, на 10 см. Модуль приложенной силы F=830 Н. Каков КПД рычага в этом случае? 80 БАЛЛОВ ЗА ПРОСТО ТАК!!!

Answer 1

Ответ: КПД рычага ≈ 0,71

Объяснение: Вначале разберемся с рычагом. Поскольку длина плеч рычага относится как 1:3, то при поднятии края короткого конца рычага на 10 см (0,1 м), конец края длинного конца рычага опустится на 30 см (0,3 м). При подъеме валуна совершается полезная работа равная изменению потенциальной энергии валуна. Эта полезная работа (изменение потенциальной энергии) равна Аплз = Мв*g*h, здесь Мв - масса валуна = 180 кг, g - ускорение свободного падения = 9,81 м/с²,  h - высота подъема валуна = 0,1 м. Сила, приложенная к длинному концу рычага, совершает работу Азатр = F*H, здесь F - величина приложенной силы  = 830 Н,  H - длина пути, на котором действует эта сила = 0,3 м.    КПД рычага в данном случае равен отношению полезной работы к затраченной.  Т.е. КПД = Аплз/Азатр =  Мв*g*h/F*H  = 180*9,81*0,1/830*0,3 = 176,58/249 ≈0,71

Answer 2

Для расчета КПД (коэффициента полезного действия) рычага, нужно использовать следующую формулу:

КПД = (полезная работа / затраченная работа) * 100%.

1. Первым шагом найдем полезную работу, которую совершил рычаг:

Полезная работа = сила * путь.

В данном случае, сила F = 830 Н, и путь s = 10 см = 0.1 м.

Полезная работа = 830 Н * 0.1 м = 83 Дж.

2. Затем найдем затраченную работу, которая равна произведению веса валуна (масса * ускорение свободного падения) на расстояние, на которое он поднялся:

Затраченная работа = масса * ускорение * путь.

Ускорение свободного падения (g) примем равным приближенно 9.8 м/с².

Затраченная работа = 180 кг * 9.8 м/с² * 0.1 м = 176.4 Дж.

3. Теперь можем подставить найденные значения в формулу для КПД:

КПД = (полезная работа / затраченная работа) * 100% = (83 Дж / 176.4 Дж) * 100% ≈ 47.1%.

Итак, КПД рычага в данном случае составляет примерно 47.1%.