Номер 1, страница 89 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Самостоятельные работы. СР-48. Коэффициент полезного действия механизма. Вариант № 2 - номер 1, страница 89.

Решение.

Дано:

Масса груза, $m = 60$ кг
Высота подъема груза, $h = 3$ см
Затраченная работа, $A_{затр} = 24$ Дж
Ускорение свободного падения, $g \approx 10$ Н/кг

Перевод в систему СИ:
$h = 3$ см $= 0.03$ м

Найти:

КПД рычага, $\eta$

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) механизма определяется как отношение полезной работы к полной (затраченной) работе, выраженное в процентах.

Формула для расчета КПД:

$\eta = \frac{A_{полезная}}{A_{затр}} \cdot 100\%$

Полезная работа ($A_{полезная}$) — это работа, совершенная для подъема груза на заданную высоту. Она вычисляется по формуле работы против силы тяжести:

$A_{полезная} = P \cdot h = m \cdot g \cdot h$,

где $\text{P}$ — вес груза.

Затраченная работа ($A_{затр}$) нам дана по условию и составляет 24 Дж.

Рассчитаем полезную работу, подставив известные значения в систему СИ:

$A_{полезная} = 60 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 0.03 \text{ м} = 18 \text{ Дж}$

Теперь можем рассчитать КПД рычага, используя найденные значения полезной и затраченной работы:

$\eta = \frac{18 \text{ Дж}}{24 \text{ Дж}} \cdot 100\% = 0.75 \cdot 100\% = 75\%$

Ответ: КПД рычага составляет 75%.