Алюминиевый груз объёмом 60 см3, подвешенный к короткому плечу рычага, подняли на 6 см, при этом сила, приложенная к длинному плечу рычага равна 1,1 Н. Определите КПД установки, если конец длинного плеча опустился на 10 см. Плотность алюминия – 2700 кг/м3, g=10 Н/кг.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Обозначим длинное плечо рычага как l1, а короткое плечо - l2. По условию, l2=6 см, l1=10 см.

Сначала найдем массу алюминиевого груза:
V = 60 см3 = 6010^(-6) м3
m = V p = 6010^(-6) 2700 = 0,162 кг

Теперь найдем силу, с которой действует алюминиевый груз на краткое плечо:
F2 = m g = 0,162 10 = 1,62 Н

Так как сумма моментов сил относительно оси равна нулю, то:
F1 l1 = F2 l2
1,1 0,1 = 1,62 0,06
0,11 = 0,0972
F1 = 0,0972

Теперь найдем работу силы F1 при опускании длинного плеча на 10 см:
A = F1 Δl = 0,0972 0,1 = 0,00972 Дж

Работа, совершенная внешней силой:
Aвнеш = F2 Δl = 1,62 0,1 = 0,162 Дж

КПД установки можно найти по формуле:
η = A / Aвнеш = 0,00972 / 0,162 ≈ 0,06

КПД установки составляет приблизительно 6%.