Question

с помощью рычага груз массой 20 кг равномерно подняли на высоту 8 см при этом длинное плечо рычага к которому приложена сила 120 Н спустилась на 2 м Каково КПД рычага

Answer 1

КПД рычага:
η = Aп/Aз

Полезная работа Aп:
Aп = m*g*h
m – масса груза;
g – ускоренеи 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 = (20 кг * 10 Н/кг * 8 см) / (120 Н * 2 м)
η = (20 кг * 10 Н/кг * 0,08 см) / (120 Н * 2 м)
η ≈ 0,0667 = 6,67 %

Ответ: 0,0667 (или 6,67 %)

Это очень маленький КПД для рычага. Возможно, в условии есть опечатка в одной из величин, тогда КПД может стать приемлимым

Answer 2

Для определения КПД (Коэффициент полезного действия) рычага, мы должны учесть работу, которая была совершена при поднятии груза и работу, которая была совершена при опускании груза. КПД рычага будет равен отношению полезной работы (поднятие груза) к затраченной работе (приложение силы). 1. Рассмотрим поднятие груза на высоту 8 см: Сначала определим работу, совершенную при поднятии груза: Работа = Сила × Путь Работа = 120 Н × 0,08 м (8 см переведены в метры) Работа = 9,6 Дж (джоулей) 2. Теперь рассмотрим опускание груза на 2 м: Опять же определим работу, совершенную при опускании груза: Работа = Сила × Путь Работа = 120 Н × 2 м Работа = 240 Дж Теперь мы можем рассчитать КПД рычага, как отношение полезной работы к затраченной работе: КПД = (Полезная работа) / (Затраченная работа) КПД = (9,6 Дж) / (240 Дж) КПД = 0,04 КПД рычага составляет 0,04, что означает, что только 4% затраченной работы было использовано для поднятия груза, а остальные 96% ушли на преодоление механических потерь (трения и других неидеальных факторов).