Номер 5, страница 173 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Механика. Глава 6. Статика. Законы гидро- и аэростатики. Параграф 31. Простые механизмы. Коэффициент полезного действия механизмов и машин. Вопросы - номер 5, страница 173.

Условие.

5. Между какими физическими величинами устанавливает связь формула определения КПД механизма?

Решение.

Решение

Формула для определения коэффициента полезного действия (КПД) механизма устанавливает связь между двумя основными физическими величинами: полезной работой и полной (затраченной) работой.

Коэффициент полезного действия, обозначаемый греческой буквой $\text{η}$ (эта), является мерой эффективности механизма. Он показывает, какая доля от всей совершенной над механизмом работы преобразуется в полезную работу, ради которой этот механизм используется.

Математически эта связь выражается следующей формулой:

$η = \frac{A_п}{A_з} \cdot 100\%$

В этой формуле:

$A_п$ – это полезная работа. Это та работа, которую совершает сам механизм для достижения цели (например, работа по подъему груза на определенную высоту).

$A_з$ – это полная или затраченная работа. Это работа, которую совершает внешняя сила для приведения механизма в действие (например, работа, совершаемая человеком или двигателем).

Поскольку в любом реальном механизме существуют потери энергии (например, на преодоление трения или сопротивления среды), затраченная работа всегда больше полезной работы ($A_з > A_п$). КПД, соответственно, всегда меньше 100%.

Также связь может быть установлена между полезной мощностью ($N_п$) и полной (затраченной) мощностью ($N_з$), так как работа – это мощность, умноженная на время:

$η = \frac{N_п}{N_з} \cdot 100\%$

Ответ: Формула определения КПД механизма устанавливает связь между полезной работой ($A_п$) и полной (затраченной) работой ($A_з$), а также между полезной мощностью ($N_п$) и полной (затраченной) мощностью ($N_з$).