Question

К большему плечу рычага прикладывалась сила 10Н, переместив его на 0.5м. Меньшее плечо смогло поднять груз, вес которого 100Н. Поднятие груза составило 0.04м. Каков КПД этого рычага?

Answer 1

КПД рычага:
η = Aп/Aз

Полезная работа Aп:
Aп = P*h
P – вес груза;
h – высота, на которую поднят груз.

Затраченная работа Aз:
Aз = F*s
F – приложенная к рычагу сила на большом плече;
s – расстояние, которое прошёл конец большого плеча.

Тогда КПД:
η = (P*h) / (F*s)
η = (100 Н * 0,04 м) / (10 Н * 0,5 м)
η = 0,8 = 80 %

Ответ: 0,8 (или 80 %)

Answer 2

Для определения КПД (КПД - КПК) рычага, необходимо вычислить механическую работу, совершенную с его помощью, и работу, затраченную на его движение. КПД выражается как отношение механической работы, полученной от рычага, к работе, затраченной на его движение.

Механическая работа (W) равна произведению приложенной силы (F) на перемещение (d): W = F * d

В данном случае большее плечо рычага перемещается на 0.5 метра, а сила равна 10 Н: W_вход = 10 Н * 0.5 м = 5 Дж

Теперь, чтобы найти работу (W_выход), выполненную рычагом на поднятие груза, используем следующее соотношение:

W_выход = F_выход * d_выход

Груз имеет вес (F_выход) в 100 Н и был поднят на 0.04 метра (d_выход): W_выход = 100 Н * 0.04 м = 4 Дж

Теперь, мы можем найти КПД рычага:

КПД = (работа, полученная от рычага) / (работа, затраченная на рычаг)

КПД = W_выход / W_вход КПД = 4 Дж / 5 Дж ≈ 0.8

Таким образом, КПД этого рычага составляет примерно 0.8 или 80%.