Question

Используя прямую палку длиной 80 см в качестве рычага первого рода, мальчик смог приподнять камень массой 12 кг, поставив точку опоры в 20 см от центра палки. Для этого ему пришлось приложить силу в 50 Н. Вычислите КПД рычага

Answer 1

Ответ:кратко 26

Объяснение:

Answer 2

КПД (Коэффициент Полезного Действия) рычага первого рода можно вычислить по следующей формуле:

КПД = (полезная работа) / (затраченная работа) * 100,

где полезная работа = сила * перемещение полезной нагрузки, затраченная работа = приложенная сила * перемещение точки приложения силы.

Первым шагом найдем перемещение точки опоры и полезной нагрузки:

полезная нагрузка = масса * ускорение свободного падения, полезная нагрузка = 12 кг * 9.8 м/с² = 117.6 Н.

Полезная нагрузка перемещается на расстояние дважды большее, чем перемещение точки опоры (по принципу сохранения момента):

полезное перемещение = 2 * 20 см = 40 см = 0.4 м.

Теперь можем вычислить полезную работу:

полезная работа = полезная нагрузка * полезное перемещение, полезная работа = 117.6 Н * 0.4 м = 47.04 Дж.

Затраченная работа:

затраченная работа = приложенная сила * перемещение точки приложения силы, затраченная работа = 50 Н * 0.2 м = 10 Дж.

Теперь можем вычислить КПД:

КПД = (полезная работа) / (затраченная работа) * 100, КПД = (47.04 Дж) / (10 Дж) * 100 ≈ 470%.

Итак, КПД рычага первого рода составляет около 470%. Это означает, что рычаг в данной ситуации позволил получить полезную работу, превышающую затраченную работу, в 4.7 раза.