Какой коэффициент полезного действия (КПД) установки можно определить, если алюминиевый груз объёмом 60 см3, подвешенный к короткому плечу рычага, подняли на 6 см, при этом сила, приложенная к длинному плечу рычага, равна 1,1 Н, а конец длинного плеча опустился на 10 см? Плотность алюминия составляет 2700 кг/м3, g=10 Н/кг.

Физика 8 класс КПД рычага коэффициент полезного действия КПД рычаг алюминий плотность алюминия сила физика 8 класс работа Энергия механика Новый

Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) установки, нам нужно рассмотреть работу, выполненную как силой, так и грузом. Давайте разберем задачу шаг за шагом.

Шаг 1: Найдем массу алюминиевого груза.

Для этого используем формулу для определения массы:

m = V * ρ

• где m - масса,
• V - объем,
• ρ - плотность.

Объем груза V = 60 см³ = 60 * 10^(-6) м³ (переводим в кубические метры).

Плотность алюминия ρ = 2700 кг/м³.

Теперь подставим значения:

m = 60 * 10^(-6) м³ * 2700 кг/м³ = 0,162 кг.

Шаг 2: Найдем вес груза.

Вес груза W можно найти по формуле:

W = m * g

• где g - ускорение свободного падения (g = 10 Н/кг).

Подставим значения:

W = 0,162 кг * 10 Н/кг = 1,62 Н.

Шаг 3: Найдем работу, выполненную грузом.

Работа, выполненная грузом, определяется как:

A1 = W * h1

• где h1 - высота, на которую подняли груз (h1 = 6 см = 0,06 м).

Подставим значения:

A1 = 1,62 Н * 0,06 м = 0,0972 Дж.

Шаг 4: Найдем работу, выполненную силой на длинном плече рычага.

Работа, выполненная силой, определяется как:

A2 = F * h2

• где F = 1,1 Н (сила),
• h2 - расстояние, на которое опустился конец длинного плеча (h2 = 10 см = 0,1 м).

Подставим значения:

A2 = 1,1 Н * 0,1 м = 0,11 Дж.

Шаг 5: Найдем коэффициент полезного действия (КПД).

КПД определяется как отношение полезной работы к затраченной работе:

КПД = (A1 / A2) * 100%

Подставим значения:

КПД = (0,0972 Дж / 0,11 Дж) * 100% ≈ 88,36%.

Таким образом, коэффициент полезного действия установки составляет примерно 88,36%.