Question

чтобы поднять груз массой 75кг при помощи рычага с отношением плеч 2:5, к длинному плечу прикладывают силу 400н. определите кпд рычага.

Answer 1

1)Тк это рычаг (подвижный блок), сюда применимо золотое правило механики ( на сколько выигрываем в расстоянии, на столько проигрываем в силе или наоборот). КПД=A полезная/ A затраченная.  A полезная= mgh. Здесь h не указана, значит просто оставим букву ( она потом сократится). A затрач= mg*2h. ( тк выиграли в силе, но проиграли в расстоянии, золотое правило). Получается:     mgh=750h; mg*2h= 800h. КПД= 750H/800H=0,9375.   0,9375*100%=93,75%
Либо можно было за h обозначить длину меньшего плеча, в итоге получилось бы 1500/1600=0,9375*100%=93,75%

Answer 2

Для определения КПД (коэффициент полезного действия) рычага, нам необходимо знать, сколько энергии было затрачено и сколько энергии было использовано для поднятия груза.

КПД рычага можно рассчитать по формуле:

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

Полезная работа - это работа, которая была совершена непосредственно на грузе, т.е., поднятие груза. Затраченная работа - это работа, которая была затрачена для применения силы на длинное плечо рычага.

Сначала рассчитаем силу, которая будет действовать на груз при использовании рычага.

Сила, действующая на груз, равна силе на длинном плече рычага, поделенной на отношение плеч:

Сила на грузу = Сила на длинном плече / Отношение плеч = 400 Н / 5 = 80 Н

Теперь рассчитаем полезную работу, которая совершается при поднятии груза:

Полезная работа = Сила на грузу * Расстояние, на которое поднимается груз

Для этого нам также нужно знать расстояние, на которое поднимается груз. Предположим, что груз поднимается на высоту h метров. Тогда:

Полезная работа = 80 Н * h м

Теперь рассчитаем затраченную работу:

Затраченная работа = Сила на длинном плече * Расстояние, на которое действует сила

Для этого нам также нужно знать расстояние, на которое действует сила на длинном плече рычага. Предположим, что сила действует на расстояние d метров. Тогда:

Затраченная работа = 400 Н * d м

Теперь можем рассчитать КПД:

КПД = (Полезная работа / Затраченная работа) * 100%

КПД = ((80 Н * h м) / (400 Н * d м)) * 100%

КПД = (0.2 * h / d) * 100%

Заметьте, что коэффициент полезного действия рычага не зависит от массы груза (в данном случае 75 кг). Он зависит только от отношения длин плеч рычага (2:5) и отношения высоты поднятия груза (h) к расстоянию действия силы на длинном плече (d).

Теперь, если у вас есть конкретные значения h и d, то вы можете подставить их в формулу, чтобы получить окончательное значение КПД. Если нет, то вышеуказанное выражение останется общим выражением для КПД рычага в данной ситуации.