Question

С помощью рычага подняли груз масса 4 кг на 120см при этом сила приложеная к длинному концу рычага совершила работу 60 джоуль каков КПД рычага

Answer 1

$n = \frac{ghm}{a} = \frac{10 \times 1.2 \times 4}{60} = 0.8$

Answer 2

Чтобы рассчитать КПД (коэффициент полезного действия) рычага, необходимо сравнить полезную работу, которую он совершил, с энергией, которую мы затратили.

Полезная работа рычага, совершенная для поднятия груза, составляет 60 джоулей.

Энергия, которую мы затратили на поднятие груза, равна работе, совершенной силой, приложенной к длинному концу рычага. Так как рычаг поднял груз массой 4 кг на 120 см (1.2 м), то момент силы (сила умноженная на расстояние до оси вращения) равен:

Момент силы = масса × ускорение свободного падения × расстояние Момент силы = 4 кг × 9.81 м/с² × 1.2 м Момент силы = 47.088 кг м²/с² (или джоуль)

Таким образом, энергия, затраченная на поднятие груза, составляет 47.088 джоулей.

Теперь можем рассчитать КПД рычага:

КПД = (полезная работа / затраченная энергия) × 100% КПД = (60 дж / 47.088 дж) × 100% КПД ≈ 1.27 × 100% КПД ≈ 127%

Таким образом, КПД рычага составляет около 127%. Это значение больше 100%, что может показаться странным, но в данном случае, вероятно, связано с потерями энергии из-за трения и других неидеальных факторов, которые могли бы уменьшить полезную работу, но не учтены в данном контексте.