Номер 1, страница 146 - гдз по физике 9 класс учебник Шахмаев, Бунчук

Глава 8. Закон сохранения энергии. Параграф 33. Коэффициент полезного действия - номер 1, страница 146.

Условие.

1. Что такое коэффициент полезного действия механизма?

Решение.

Коэффициент полезного действия (КПД) механизма — это физическая величина, которая показывает, какая доля всей совершенной (затраченной) работы переходит в полезную работу. Иными словами, КПД характеризует эффективность механизма с точки зрения преобразования или передачи энергии.

КПД принято обозначать греческой буквой $\eta$ (эта).

Рассчитывается КПД как отношение полезной работы ($A_{полезная}$) к полной, или затраченной, работе ($A_{затраченная}$). Часто это значение выражают в процентах.
Формула для расчёта КПД:
$\eta = \frac{A_{полезная}}{A_{затраченная}} \cdot 100\%$
где:
$A_{полезная}$ — это работа, для выполнения которой предназначен механизм (например, работа по подъёму груза на определённую высоту).
$A_{затраченная}$ — это работа, которую совершает внешняя сила, приводящая механизм в движение (например, работа, совершаемая человеком или двигателем).

Также КПД можно определить через отношение полезной мощности ($N_{полезная}$) к затраченной мощности ($N_{затраченная}$):
$\eta = \frac{N_{полезная}}{N_{затраченная}} \cdot 100\%$

В любом реальном механизме всегда существуют потери энергии, в основном из-за действия сил трения в его частях и сопротивления окружающей среды. Эти потери приводят к тому, что часть затраченной работы превращается во внутреннюю энергию (нагрев), а не в полезную работу. Поэтому полная (затраченная) работа всегда больше полезной работы ($A_{затраченная} > A_{полезная}$), и, как следствие, КПД любого реального механизма всегда меньше 100%. Чем ближе КПД к 100%, тем более совершенным и эффективным считается механизм.

Ответ: Коэффициент полезного действия (КПД) механизма — это безразмерная физическая величина, равная отношению полезной работы, совершаемой механизмом ($A_{полезная}$), к полной (затраченной) работе ($A_{затраченная}$). КПД является мерой эффективности механизма и показывает, какая часть затраченной энергии преобразуется в полезную. Формула для расчёта: $\eta = \frac{A_{полезная}}{A_{затраченная}} \cdot 100\%$.