Question

Довге плече важеля в 4 рази більше вiд короткого. Щоб підняти вантаж масою 45 кг, який підвішено до короткого плеча важеля, до довгого плеча прикладають силу 125 H. Визначте ККД важеля.​

Answer 1

L₂=4L₁

m₁=45 кг

F₂=125 Н

η-?

ККД - це відношення корисної роботи до витраченої. Коли задача з важілями замість физичної  роботи використовуються моменти сил важілів, тобто ми отримуємо формулу

η=M₁/M₂×100

M=FL  - формула моменту сили

η=M₁/M₂×100=F₁L₁/F₂L₂ × 100% = F₁L₁/4L₁F₂ × 100% = F₁/4F₂ ×100% =

=m₁g/4F₂ ×100=(45 кг×10 м/с²)÷(4×125 Н) ×100%=90%

Відповідь:90%

Answer 2

Для визначення коефіцієнта корисної дії (ККД) важеля вам потрібно використовувати рівноважну умову моментів сил навколо точки опори важеля.

Довге плече важеля в 4 рази більше короткого, тобто:

Довге плече (L) = 4 * Коротке плече (S)

Також відомо, що сила (F) прикладається до довгого плеча важеля і дорівнює 125 Н. Маса вантажу (m) = 45 кг.

Тепер ми можемо визначити моменти сил навколо точки опори:

1. Момент сили F навколо точки опори:

Момент = Сила * Відстань Момент = 125 Н * L

2. Момент сили вантажу m * g (де g - прискорення вільного падіння, приблизно 9.81 м/с²) навколо точки опори:

Момент = м * g * S

З рівноважної умови моментів:

Момент сили F = Момент сили вантажу

125 Н * L = 45 кг * 9.81 м/с² * S

Тепер ми можемо виразити довге плече (L) через коротке плече (S):

L = 45 кг * 9.81 м/с² * S / (125 Н)

L = 3.5272 * S

Тепер, коли ми знаємо відношення довгого до короткого плеча, ми можемо визначити ККД важеля:

ККД = Довге плече / Коротке плече ККД = (3.5272 * S) / S ККД = 3.5272

Отже, коефіцієнт корисної дії (ККД) важеля дорівнює приблизно 3.5272.