Question

4) Решить задачу.С помощью рычага груз массой 50 кг равномерно подняли на высоту 0,6 м. При этом длинное плечо рычага, к которому приложена сила 120 Н, опустилась на 5 м. Определить КПД рычага. 50%60%67%70%​

Answer 1

КПД рычага:

η = Aп/Aз

Полезная работа Aп:

Aп = m*g*h

m – масса груза;

g – ускорение свободного падения;

h – высота, на которую поднят груз.

Затраченная работа Aз:

Aз = F*s

F – приложенная к рычагу сила к плинному плечу;

s – расстояние, которое прошёл конец длинного плеча.

Тогда КПД:

η = (m*g*h) / (F*s)

η = (50 кг * 9,8 Н/кг * 0,6 м) / (120 Н * 5 м)

η ≈ 0,5 = 50 %

Ответ: 0,5 или 50 %

Answer 2

Ответ:

КПД рычага:

η = Aп/Aз

Полезная работа Aп:

Aп = m*g*h

m – масса груза;

g – ускорение свободного падения;

h – высота, на которую поднят груз.

Затраченная работа Aз:

Aз = F*s

F – приложенная к рычагу сила к плинному плечу;

s – расстояние, которое прошёл конец длинного плеча.

Тогда КПД:

η = (m*g*h) / (F*s)

η = (50 кг * 9,8 Н/кг * 0,6 м) / (120 Н * 5 м)

η ≈ 0,5 = 50 %

Ответ: 0,5 или 50 %

Объяснение:

Answer 3

Для решения задачи сначала найдем работу, совершенную при поднятии груза с помощью рычага.

Работа, совершенная при поднятии груза: $\text{Работа} = \text{Сила} \times \text{поднятое расстояние}$

Сила, приложенная к рычагу, равна 120 Н, и груз поднят на высоту 0,6 м. Таким образом, работа, совершенная при поднятии груза: $\text{Работа} = 120 \, \text{Н} \times 0,6 \, \text{м} = 72 \, \text{Дж}$

Теперь найдем работу, совершенную при опускании длинного плеча рычага: $\text{Работа (опускание)} = \text{Сила} \times \text{перемещение}$

Сила, приложенная к длинному плечу рычага, равна 120 Н, и плечо опустилось на 5 м. Таким образом, работа, совершенная при опускании длинного плеча рычага: $\text{Работа (опускание)} = 120 \, \text{Н} \times (-5) \, \text{м} = -600 \, \text{Дж}$

КПД (коэффициент полезного действия) рычага определяется как отношение полезной работы к затраченной работе:

$\text{КПД} = \frac{\text{Полезная работа}}{\text{Затраченная работа}}$

В данном случае полезная работа - это работа, совершенная при поднятии груза (72 Дж), и затраченная работа - это работа, совершенная при опускании длинного плеча рычага (-600 Дж).

$\text{КПД} = \frac{72 \, \text{Дж}}{-600 \, \text{Дж}} \approx -0,12$

Коэффициент полезного действия не может быть отрицательным, поэтому ошибка была допущена в расчетах. Проверим расчеты:

Полезная работа: $72 \, \text{Дж}$ Затраченная работа: $600 \, \text{Дж}$ (работа, совершенная при опускании)

Теперь пересчитаем КПД:

$\text{КПД} = \frac{72 \, \text{Дж}}{600 \, \text{Дж}} \approx 0,12$

Теперь у нас есть правильный расчет КПД, который примерно равен $0,12$ или $12\%$. Ответ - $12\%$.