Дано:
Масса груза (m) = 150 кг
Высота подъема (h) = 1 м
Выполненная работа (A) = 2000 Дж
Найти:
КПД рычага
Решение:
КПД (Коэффициент полезного действия) рычага определяется как отношение полезной работы к затраченной работе.
Сначала найдем работу, совершенную силой при подъеме груза. Работа можно выразить как произведение силы, приложенной к длинному концу рычага, на перемещение груза:
A = F * d
Также, можно использовать закон сохранения энергии, чтобы выразить работу через потенциальную энергию:
A = m * g * h
Подставим это в уравнение работу, чтобы получить:
F * d = m * g * h
Мы хотим найти КПД (η), который определяется следующим образом:
η = полезная работа / затраченная работа
Полезная работа - это работа, совершенная силой при подъеме груза на высоту h. Мы можем выразить это как:
полезная работа = A = F * d
Теперь мы можем выразить КПД рычага как:
η = полезная работа / затраченная работа
Подставив значения, получим:
η = (F * d) / (m * g * h)
Решим задачу, используя заданные значения:
η = (2000 Дж) / (150 кг * 9.8 м/с² * 1 м)
Решив эту формулу, получим значение КПД рычага.
Расчеты:
η = (2000) / (150 * 9.8)
η ≈ 1.36
Ответ:
КПД рычага при подъеме груза равен примерно 1.36, или 136%.