Question

На коротком плече рычага укреплён груз массой 100 кг. Для того чтобы поднять груз на высоту 8 см, к длинному плечу рычага приложили силу, равную 200 Н. При этом точка приложения этой силы опустилась на 50 см. Определите КПД рычага

Answer 1

Ко­эф­фи­ци­ент по­лез­но­го дей­ствия опре­де­ля­ет­ся как от­но­ше­ние по­лез­ной ра­бо­ты к со­вершённой ра­бо­те. В дан­ном слу­чае по­лез­ной яв­ля­ет­ся ра­бо­та по под­ня­тию груза, то есть по пре­одо­ле­нию силы тя­же­сти. Вы­чис­лим её как про­из­ве­де­ние силы тя­же­сти на прой­ден­ный телом путь: A полезн = 8• 10^-2 м •100 кг • 10м/c ^2 =80 Дж. Со­вершённую ра­бо­ту найдём как про­из­ве­де­ние при­ло­жен­ной силы на прой­ден­ный путь: A сов = 50• 10^-2м• 200 Н= 100 Дж Таким об­ра­зом, A полезн/А сов = 80%.

Answer 2

КПД рычага

Для определения КПД (коэффициента полезного действия) рычага, необходимо знать формулу для расчета КПД и иметь значения силы и перемещения.

КПД рычага можно рассчитать по формуле:

КПД = (полезная работа) / (затраченная работа)

где полезная работа - работа, совершенная над грузом, а затраченная работа - работа, затраченная на поднятие груза.

Для расчета полезной работы, необходимо умножить силу, приложенную к длинному плечу рычага, на перемещение точки приложения этой силы:

полезная работа = сила * перемещение

Для расчета затраченной работы, необходимо умножить силу, приложенную к короткому плечу рычага, на перемещение точки приложения этой силы:

затраченная работа = сила * перемещение

Теперь, имея значения силы и перемещения, мы можем рассчитать КПД рычага.

Расчет КПД рычага

Дано: - Масса груза: 100 кг - Сила, приложенная к длинному плечу рычага: 200 Н - Перемещение точки приложения силы: 50 см

Для расчета полезной работы: полезная работа = сила * перемещение

полезная работа = 200 Н * 0.5 м = 100 Дж

Для расчета затраченной работы: затраченная работа = сила * перемещение

затраченная работа = 200 Н * 0.08 м = 16 Дж

Теперь, используя формулу КПД, мы можем рассчитать КПД рычага:

КПД = (полезная работа) / (затраченная работа)

КПД = 100 Дж / 16 Дж = 6.25

Ответ:

КПД рычага составляет 6.25.