Question

При помощи рычага был поднят груз массой 245 кг на высоту 6 см. При этом другое плечо рычага под действием силы 500 Н переместилось на 35 см. Определите КПД рычага.

Answer 1

Дано:

м₁ = 245 кг

h₁ = 6 см

F₂ = 500 Н

h₂ = 35 см

Найти:

η = ?

Решение:

А₁=245 кг * 9.8 Н * 0.06 м = 144.06 Дж

А₂=500Н * 0.35 м =175 Дж

η = А₁ / А₂ * 100%

η = 144.06 Дж / 175 Дж * 100% = 82.32%

Ответ: 82.32%

Answer 2

Для определения КПД (коэффициента полезного действия) рычага, сначала необходимо найти работу, которую совершил рычаг, и работу, совершенную приложенной силой.

Работа рычага (W_рычага) равна работе, совершенной силой поднятия груза (W_поднятия):

W_рычага = W_поднятия

Работа силы поднятия груза (W_поднятия) вычисляется следующим образом:

W_поднятия = сила * путь

где сила - сила поднятия груза, путь - путь поднятия груза.

Сначала найдем работу силы поднятия груза:

Сила поднятия груза (F_поднятия) = 245 кг * 9.8 м/с² (ускорение свободного падения) ≈ 2401 Н

Путь поднятия груза (s_поднятия) = 6 см = 0.06 м

W_поднятия = 2401 Н * 0.06 м ≈ 144.06 Дж

Теперь найдем работу, совершенную приложенной силой:

Сила, приложенная к рычагу (F_приложенная) = 500 Н

Путь, на который переместилось другое плечо рычага (s_приложенная) = 35 см = 0.35 м

W_приложенная = 500 Н * 0.35 м = 175 Дж

Теперь вычислим КПД рычага:

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

КПД = (144.06 Дж / 175 Дж) * 100% ≈ 82.03%

Таким образом, КПД рычага составляет примерно 82.03%.