1. Рассчитаем работу, совершенную при подъеме груза с помощью рычага.

Работа (A) в физике определяется как произведение силы (F) на расстояние (s), на которое эта сила действует. Формула для работы выглядит так:

A = F * s

В нашем случае:

• Вес груза (F) = 1,5 кН = 1500 Н (так как 1 кН = 1000 Н)
• Высота подъема (s) = 30 см = 0,3 м (так как 1 м = 100 см)

Теперь подставим значения в формулу:

A = 1500 Н * 0,3 м = 450 Дж

Однако, поскольку КПД (коэффициент полезного действия) рычага составляет 80%, это означает, что только 80% от совершенной работы используется для поднятия груза. Полная работа, которую мы должны учитывать, будет больше.

Формула для вычисления полезной работы (A полезная) с учетом КПД выглядит так:

A полезная = A / (КПД / 100)

Теперь подставим значения:

A полезная = 450 Дж / (80 / 100) = 450 Дж / 0,8 = 562,5 Дж

Ответ: Совершенная работа при подъеме груза составила 562,5 Дж.

2. Теперь рассчитаем КПД установки для подъема резервуара с водой.

КПД (η) рассчитывается по формуле:

η = (A полезная / A затраченная) * 100%

Где:

• A полезная – работа, совершенная при подъеме резервуара.
• A затраченная – работа, затраченная на подъем, которая равна силе, действующей на веревку, умноженной на высоту.

Сначала найдем A полезная:

• Масса резервуара = 46 кг
• Сила тяжести (F) = масса * g ≈ 46 кг * 9,81 м/с² ≈ 451,26 Н

Теперь рассчитаем A полезная:

A полезная = F * h = 451,26 Н * 30 м = 13537,8 Дж

Теперь найдем A затраченная:

• Сила, действующая на веревку = 600 Н
• Высота подъема = 30 м

A затраченная = 600 Н * 30 м = 18000 Дж

Теперь можем подставить значения в формулу для КПД:

η = (13537,8 Дж / 18000 Дж) * 100% ≈ 75,2%

Ответ: КПД установки составляет примерно 75,2%.