Номер 2, страница 129 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Минькова, Иванова

а) Решение: Согласно «золотому правилу» механики, идеальный механизм не дает выигрыша в работе. Работа, совершаемая силой, равна произведению модуля силы на модуль перемещения точки ее приложения ($A = F \cdot s$). Для рычага, находящегося в равновесии, выполняется правило моментов: $F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2$, где $l_1$ и $l_2$ — плечи сил. Отсюда следует, что $F_1/F_2 = l_2/l_1$. При повороте рычага на малый угол, пути, пройденные точками приложения сил, пропорциональны плечам: $s_1/s_2 = l_1/l_2$. Таким образом, пути, пройденные точками приложения сил, прямо пропорциональны плечам этих сил. Во сколько раз плечо одной силы больше плеча другой, во столько же раз больше и путь, проходимый точкой приложения этой силы.

Ответ: прямо пропорциональны плечам этих сил.

б) Решение: Это утверждение является фундаментальным принципом, известным как «золотое правило» механики, которое, в свою очередь, является следствием закона сохранения энергии. Работа, затраченная на приведение механизма в действие ($A_{затр}$), в идеальном случае (без трения) равна полезной работе ($A_{полезн}$), которую совершает механизм. В любом реальном механизме всегда присутствуют потери энергии на преодоление сил трения, на нагрев и деформацию деталей. Поэтому полезная работа всегда меньше затраченной ($A_{полезн} < A_{затр}$). Таким образом, получить выигрыш в работе, то есть совершить полезной работы больше, чем было затрачено, невозможно.

Ответ: не дают.

в) Решение:

Для первого предложения: Полная (или затраченная) работа $А_{затр}$ — это работа, которую совершает внешняя сила для приведения механизма в действие. Полезная работа $А_{полезн}$ — это та часть работы, которая идет на выполнение поставленной задачи (например, подъем груза). В любом реальном процессе часть энергии неизбежно теряется, в основном превращаясь во внутреннюю энергию (нагрев) из-за работы сил трения. Согласно закону сохранения энергии, полная работа равна сумме полезной работы и работы, затраченной на преодоление потерь ($А_{потерь}$): $А_{затр} = А_{полезн} + А_{потерь}$. Так как потери всегда существуют и их работа положительна ($А_{потерь} > 0$), полная работа всегда оказывается больше полезной.

Для второго предложения: Коэффициент полезного действия (КПД) является основной характеристикой эффективности любого механизма или машины. По определению, КПД — это физическая величина, равная отношению полезной работы ко всей затраченной работе. Эта величина показывает, какая доля от всей затраченной энергии преобразуется в полезную работу. КПД обозначается греческой буквой $\eta$ (эта) и вычисляется по формуле: $\eta = \frac{А_{полезн}}{А_{затр}}$. Часто его выражают в процентах, умножая результат на 100%.

Ответ: всегда больше; отношение полезной работы к полной (затраченной) работе.

г) Решение: Коэффициент полезного действия (КПД) по своему определению является отношением двух величин одинаковой физической природы. Он вычисляется как отношение полезной работы к затраченной работе ($\eta = \frac{А_{полезн}}{А_{затр}}$) или полезной мощности к затраченной мощности ($\eta = \frac{N_{полезн}}{N_{затр}}$). Поскольку и числитель, и знаменатель этой дроби имеют одинаковые единицы измерения (например, Джоули для работы или Ватты для мощности), при вычислении отношения эти единицы измерения сокращаются. В результате КПД является безразмерной величиной, то есть чистым числом, которое обычно находится в диапазоне от 0 до 1 (или от 0% до 100%).

Ответ: он является отношением двух однородных физических величин (например, работы к работе), единицы измерения которых при делении сокращаются.