Question

На коротком плече рычага подвешен груз массой 200 кг. Для его подъёма к длинному плечу приложили силу 500 Н. Груз подняли на высоту 0,1 м, при этом точка приложения движущей силы опустилась на высоту 0,5 м. Найти КПД рычага.

Answer 1

Ответ:

η=0,8=80%

Объяснение:

m₁=200 кг

S₁=0,1 м

F₂=500H

S₂=0,5 м

η=?

η=A₁/A₂=m₁*g*S₁/(F₂*S₂)=200*10*0,1/(500*0,5)=200/250=0,8

Answer 2

Для решения этой задачи, нам необходимо вычислить КПД (КПД - коэффициент полезного действия) рычага. КПД определяется как отношение полезной работы к затраченной работе:

КПД = (полезная работа) / (затраченная работа)

Полезная работа - это работа, которая совершается над грузом, то есть работа, необходимая для подъема груза на заданную высоту. Затраченная работа - это работа, которую мы приложили к рычагу для этого подъема.

Для начала, давайте вычислим полезную работу:

Полезная работа = работа, совершенная над грузом

Работа, совершенная над грузом, вычисляется как произведение силы, действующей на груз, на расстояние, на которое поднялся груз:

Полезная работа = сила * расстояние

По условию, сила равна 500 Н (ньютон), и груз был поднят на высоту 0,1 м (метра):

Полезная работа = 500 Н * 0,1 м = 50 Н∙м (ньютон-метр)

Теперь вычислим затраченную работу:

Затраченная работа = работа, совершенная движущей силой

Работа, совершенная движущей силой, вычисляется как произведение силы, приложенной к рычагу, на расстояние, на которое опустилась точка приложения силы:

Затраченная работа = сила * расстояние

По условию, сила равна 500 Н (ньютон), и точка приложения силы опустилась на высоту 0,5 м (метра):

Затраченная работа = 500 Н * 0,5 м = 250 Н∙м (ньютон-метр)

Теперь, подставим значения в формулу КПД:

КПД = (полезная работа) / (затраченная работа) = 50 Н∙м / 250 Н∙м ≈ 0,2

Таким образом, КПД рычага составляет приблизительно 0,2 или 20%. Это означает, что из всей затраченной работы лишь 20% было использовано для подъема груза на высоту 0,1 м. Остальные 80% работы были потеряны на другие процессы, такие как трение, сопротивление воздуха и т. д.