Номер 3, страница 192 - гдз по физике 7 класс учебник Кронгарт, Даданбеков

3. Какая работа называется полезной, а какая — затраченной?

3. В физике и технике при работе любого механизма различают два вида работы: полезную и затраченную.

Полезной работой ($A_п$) называется работа, которую совершает механизм для достижения своей основной цели. Это та часть работы, которая идет непосредственно на выполнение поставленной задачи. Например, если кран поднимает груз массой $m$ на высоту $h$, то полезная работа — это работа по преодолению силы тяжести, и она равна $A_п = mgh$. Если двигатель перемещает автомобиль, полезная работа совершается на преодоление сил сопротивления движению (трения качения и сопротивления воздуха), обеспечивая его перемещение.

Затраченной (или полной) работой ($A_з$) называется вся работа, совершаемая силой, приводящей механизм в движение. Эта работа всегда больше полезной работы (в реальных условиях), так как часть энергии неизбежно расходуется на преодоление вредных сил, не связанных с основной задачей. К таким потерям относятся работа против сил трения в деталях механизма, работа по перемещению частей самого механизма (например, троса и крюка крана), а также преобразование энергии в тепло из-за трения и деформаций. Таким образом, затраченная работа складывается из полезной работы и работы, затраченной на преодоление потерь ($A_{потерь}$): $A_з = A_п + A_{потерь}$.

Соотношение между полезной и затраченной работой определяет эффективность механизма и выражается через коэффициент полезного действия (КПД), обозначаемый греческой буквой эта ($\eta$):

$\eta = \frac{A_п}{A_з} \cdot 100\%$

Поскольку в любом реальном механизме существуют потери энергии ($A_{потерь} > 0$), затраченная работа всегда больше полезной ($A_з > A_п$), а КПД, соответственно, всегда меньше 100%.

Ответ: Полезная работа – это работа, для выполнения которой предназначен механизм (например, поднятие груза). Затраченная работа – это вся работа, совершаемая для приведения механизма в действие, которая включает в себя и полезную работу, и работу по преодолению сил сопротивления (трения, нагрева и т.д.).