8. Вычислите КПД рычага, с помощью которого груз массой 145 кг равномерно подняли на высоту 6 см. При этом к длинному плечу рычага была приложена сила 500 Н, а точка приложения этой силы опустилась на 0,3 м.

Решение:

КПД (коэффициент полезного действия) рычага определяется как отношение полезной работы к полной работе, умноженное на 100%.

Дано:

• Масса груза (m) = 145 кг
• Высота подъема груза (h) = 6 см = 0.06 м
• Приложенная сила (F) = 500 Н
• Перемещение точки приложения силы (S) = 0.3 м
• Ускорение свободного падения (g) ≈ 10 м/с² (принимаем для расчетов, если не указано иное)

1. Полезная работа (A_пол):

Полезная работа — это работа по подъему груза. Рассчитывается по формуле: A_пол = F_тяж * h, где F_тяж = m * g.

• F_тяж = 145 кг * 10 м/с² = 1450 Н
• A_пол = 1450 Н * 0.06 м = 87 Дж

2. Полная (затраченная) работа (A_полн):

Полная работа — это работа, совершенная приложенной силой:

• A_полн = F * S = 500 Н * 0.3 м = 150 Дж

3. КПД рычага (η):

Формула КПД: η = (A_пол / A_полн) * 100%

• η = (87 Дж / 150 Дж) * 100%
• η = 0.58 * 100% = 58%

Ответ: КПД рычага составляет 58%.