С помощью рычага груз массой 120 кг был поднят равномерно на высоту 90 см. При этом длинное плечо рычага, к которому приложена сила 750 Н, опустилось на 170 см. Как определить коэффициент полезного действия рычага? Помогите пожалуйста.

Физика 9 класс Коэффициент полезного действия (КПД) рычага коэффициент полезного действия рычаг физика работа рычага силы и моменты подъем груза механика расчет КПД физические законы задачи по физике Новый

Чтобы определить коэффициент полезного действия (КПД) рычага, нам нужно сначала рассчитать работу, совершенную при поднятии груза, и работу, которую мы затратили, прикладывая силу. Затем мы можем использовать эти значения для вычисления КПД.

Шаг 1: Рассчитаем работу, совершенную при поднятии груза.

• Работа (A) равна произведению силы (F) на высоту (h), на которую был поднят груз:
• Сила, действующая на груз, равна его весу, который можно найти по формуле: F = m * g, где m - масса груза, g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²).
• Подставим значения: m = 120 кг, g = 9.81 м/с².
• F = 120 кг * 9.81 м/с² = 1177.2 Н.
• Теперь рассчитаем работу: A = F * h = 1177.2 Н * 0.9 м = 1059.48 Дж.

Шаг 2: Рассчитаем работу, которую мы затратили, прикладывая силу.

• Работа, которую мы прикладываем, также равна произведению силы (F) на расстояние (s), на которое опустилось длинное плечо рычага:
• Сила, которую мы прикладываем, равна 750 Н, а расстояние, на которое опустилось плечо, равно 1.7 м.
• Таким образом, работа, затраченная на прикладывание силы: A = F * s = 750 Н * 1.7 м = 1275 Дж.

Шаг 3: Рассчитаем коэффициент полезного действия (КПД).

• КПД вычисляется по формуле: КПД = (полезная работа / затраченная работа) * 100%.
• Подставляем значения: КПД = (1059.48 Дж / 1275 Дж) * 100%.
• КПД ≈ 83.1%.

Таким образом, коэффициент полезного действия рычага составляет примерно 83.1%. Это означает, что 83.1% затраченной работы превращается в полезную работу при подъеме груза, а остальные 16.9% теряются, например, на трение и другие потери.