Question

Для поднятия рельса массой 200 т на высоту 50 см надо произвести определенную работу. Какая необходима работа для того же подъема при помощи рычага, дающего выигрыш в силе в 5 раз ?

Answer 1

Золотое правило механики гласит что, любой простой механизм не может дать приемущество в роботе, рычаг это простой механизм

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте воспользуемся принципом сохранения энергии.

Первоначально поднятие рельса на высоту 50 см производится силой, равной массе рельса, умноженной на ускорение свободного падения (g = 9.81 м/с²), и высотой подъема (h = 0.5 м): Работа (W) = масса (m) * ускорение свободного падения (g) * высота подъема (h)

W = 200 т * 9.81 м/с² * 0.5 м = 9810 кН * м.

Теперь, когда используется рычаг с выигрышем в 5 раз, необходимая сила для поднятия рельса будет в 5 раз меньше. Таким образом, чтобы найти работу (W') для такого подъема, нужно умножить исходную работу на коэффициент выигрыша (5):

W' = W / выигрыш = 9810 кН * м / 5 = 1962 кН * м.

Таким образом, чтобы поднять рельс массой 200 т на высоту 50 см при помощи рычага с выигрышем в 5 раз, необходимо произвести работу в размере 1962 кН * м.