Номер 2, страница 144 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Перышкин

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Параграф 61. Равенство работ при использовании простых механизмов. «Золотое правило» механики - номер 2, страница 144.

Решение.

а) Используя рычаг, мы выигрываем в силе, но проигрываем в расстоянии.

Это утверждение является формулировкой «золотого правила механики». Простые механизмы, такие как рычаг, позволяют получить выигрыш в силе, то есть приложить меньшую силу, чтобы переместить или поднять более тяжелый объект. Однако этот выигрыш достигается за счет проигрыша в расстоянии. В соответствии с законом сохранения энергии, работа, совершаемая приложенной силой, в идеальном случае (без учета трения) равна работе, совершаемой над грузом. Работа вычисляется по формуле $A = F \cdot s$, где $\text{F}$ — сила, а $\text{s}$ — расстояние. Если мы выигрываем в силе (то есть сила, поднимающая груз, больше приложенной нами силы), то для сохранения равенства работ мы обязательно должны проиграть в расстоянии (то есть путь, который проходит точка приложения нашей силы, должен быть длиннее пути, который проходит груз). Во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько же раз мы проигрываем в расстоянии.

Ответ: силе, расстоянии.

б) Ни один механизм не даёт выигрыша в работе.

Это фундаментальный принцип, вытекающий из закона сохранения энергии. Любой, даже самый идеальный механизм, не может совершить работы больше, чем было затрачено на приведение его в действие. Полезная работа ($A_{полезная}$), совершаемая механизмом, в лучшем (идеальном) случае равна затраченной работе ($A_{затраченная}$). В реальных же условиях из-за неизбежных потерь энергии на трение, сопротивление воздуха и т.д., полезная работа всегда будет меньше затраченной: $A_{полезная} < A_{затраченная}$. Отношение полезной работы к затраченной называется коэффициентом полезного действия (КПД), и для любого реального механизма он всегда меньше 1 (или 100%). Таким образом, получить выигрыш в работе невозможно; в действительности при использовании любого механизма всегда происходит некоторый проигрыш в работе.

Ответ: работе.