Номер 2, страница 130 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Работа, мощность, энергия. Параграф 36. Коэффициент полезного действия. Вспомните - номер 2, страница 130.

Условие.

Решение.

Что такое выигрыш в силе?
Выигрыш в силе — это физическая величина, показывающая, во сколько раз простой механизм (например, рычаг, блок, наклонная плоскость) позволяет увеличить силу, действующую на объект, по сравнению с силой, приложенной к механизму. Это безразмерная величина, которая является ключевой характеристикой эффективности механизма.

Выигрыш в силе определяется как отношение силы сопротивления (силы, которую механизм преодолевает, $F_{сопр}$) к приложенной силе (силе, которую прикладывают к механизму, $F_{прил}$).
Математически это выражается формулой:
$Выигрыш\ в\ силе = \frac{F_{сопр}}{F_{прил}}$

• Если выигрыш в силе больше 1 ($>1$), это означает, что механизм позволяет преодолеть большую силу сопротивления, прикладывая меньшую силу.
• Если выигрыш в силе равен 1, механизм не дает выигрыша в силе (например, неподвижный блок), но может быть полезен для изменения направления приложения силы.
• Если выигрыш в силе меньше 1 ($<1$), то мы получаем проигрыш в силе, но при этом выигрыш в расстоянии (например, при использовании пинцета длинные ручки перемещаются на большее расстояние, чем его кончики).

Выигрыш в силе неразрывно связан с «золотым правилом механики», которое гласит: во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько же раз мы проигрываем в расстоянии. Это является следствием закона сохранения энергии. В идеальном механизме (без учета потерь на трение) работа, совершаемая приложенной силой ($A_{прил} = F_{прил} \cdot s_{прил}$), равна полезной работе, совершаемой над грузом ($A_{полезн} = F_{сопр} \cdot s_{сопр}$), где $\text{s}$ — пройденное расстояние. Из равенства работ $A_{прил} = A_{полезн}$ следует, что $\frac{F_{сопр}}{F_{прил}} = \frac{s_{прил}}{s_{сопр}}$. Таким образом, чтобы получить выигрыш в силе ($F_{сопр} > F_{прил}$), необходимо, чтобы точка приложения силы прошла больший путь, чем груз ($s_{прил} > s_{сопр}$).

Примерами механизмов, дающих выигрыш в силе, являются рычаг, система блоков (полиспаст), гидравлический пресс, домкрат и наклонная плоскость.

Ответ: Выигрыш в силе — это отношение силы, которую развивает механизм для преодоления сопротивления, к силе, которую прикладывают к этому механизму. Эта величина показывает, насколько эффективно механизм преобразует приложенное усилие.