Question

С помощью рычага подняли груз массой 100кг на 0,5 м.При этом сила, приложенная к длинному концу рычага совершила работу 1кДж. Вычислите КПД рычага.

Answer 1

M=100 кг    h=0.5 м    Aз=1000 Дж    η=?
===
η=Ап/Аз=m*g*h/Аз=100*10*0,5/1000=0,5   (50%)
=================================

Answer 2

Для вычисления КПД (коэффициента полезного действия) рычага, нам необходимо сначала определить входную работу и выходную работу.

Входная работа (работа, затраченная на поднятие груза) равна произведению силы F, приложенной к длинному концу рычага, на путь S, на который был поднят груз:

Входная работа (W_in) = F * S

Здесь масса груза m = 100 кг, ускорение свободного падения g = 9.8 м/с² (принимаем g ≈ 9.8 м/с² на поверхности Земли), и высота подъема h = 0.5 м.

Масса груза m = 100 кг Ускорение свободного падения g = 9.8 м/с² Высота подъема h = 0.5 м

Сила, приложенная к длинному концу рычага, равна весу груза:

F = m * g

F = 100 кг * 9.8 м/с² ≈ 980 Н

Входная работа:

W_in = F * S W_in = 980 Н * 0.5 м W_in = 490 Дж

Теперь, выходная работа (работа, которую совершает груз):

Выходная работа (W_out) = m * g * h

W_out = 100 кг * 9.8 м/с² * 0.5 м W_out = 490 Дж

Теперь, можем найти КПД рычага:

КПД = (Выходная работа / Входная работа) * 100%

КПД = (490 Дж / 490 Дж) * 100% КПД = 100%

Таким образом, КПД рычага равен 100%. В данном случае, всю входную работу, затраченную на поднятие груза, рычаг эффективно использовал для поднятия груза на высоту 0.5 м.