Номер 8, страница 100 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Контрольная работа 4. Вариант № 4 - номер 8, страница 100.

Решение.

Дано:

$m = 150$ кг

$h = 6$ см

$F = 450$ Н

$s = 0,25$ м

$g \approx 10$ Н/кг

Перевод в систему СИ:

$h = 6 \text{ см} = 0,06 \text{ м}$

Найти:

$\eta$ - ?

Решение:

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

Формула для расчета КПД:

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

Полезная работа ($A_{полезная}$) в данном случае – это работа, совершенная для подъема груза массой $\text{m}$ на высоту $\text{h}$. Она вычисляется как произведение силы тяжести груза на высоту подъема.

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

Подставим значения в формулу для полезной работы:

$A_{полезная} = 150 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 0,06 \text{ м} = 1500 \text{ Н} \cdot 0,06 \text{ м} = 90 \text{ Дж}$

Затраченная работа ($A_{затраченная}$) – это работа, совершенная приложенной силой $\text{F}$ на пути $\text{s}$.

$A_{затраченная} = F \cdot s$

Подставим значения в формулу для затраченной работы:

$A_{затраченная} = 450 \text{ Н} \cdot 0,25 \text{ м} = 112,5 \text{ Дж}$

Теперь, зная полезную и затраченную работу, можем вычислить КПД рычага:

$\eta = \frac{90 \text{ Дж}}{112,5 \text{ Дж}} \cdot 100\% = 0,8 \cdot 100\% = 80\%$

Ответ: КПД рычага равен 80%.