Вопрос школьника
На коротком плече рычага подвешен груз массой 100 кг. Для его подъема к длинному плечу приложили силу 250 Н. Груз подняли на высоту 8 см, при этом точка приложения движущей силы опустилась на высоту 40 см. Найдите КПД рычага.
Ответ от учителя
КПД (коэффициент полезного действия) рычага можно определить как отношение работы, совершенной при подъеме груза, к затраченной на это работе энергии.
Работа, совершенная при подъеме груза, равна произведению силы на путь, т.е.
W = F * h = 250 Н * 0,08 м = 20 Дж
Затраченная на это работу энергия равна произведению силы на путь, пройденный точкой приложения силы, т.е.
E = F * l = 250 Н * 0,4 м = 100 Дж
Тогда КПД рычага будет равен отношению работы к затраченной на нее энергии:
η = W / E = 20 Дж / 100 Дж = 0,2 или 20%
Таким образом, КПД рычага составляет 20%. Это означает, что только 20% затраченной на подъем груза энергии было использовано для выполнения полезной работы, а остальные 80% были потеряны на трение, сопротивление воздуха и другие неэффективные процессы.
