1. С помощью рычага подняли груз массой 54 кг на высоту 9 см. При этом совершили работу 81 Дж. Определите КПД рычага.
2. Под действием силы 20 H груз массой 8 кг перемещается вверх по наклонной плоскости. Коэффициент полезного действия наклонной плоскости 64 %. Чему равна длинна наклонной плоскости, если её высота 2 м?
3. С какой минимальной силой требуется тянуть конец легкой верёвки, перекинутой через неподвижный блок, чтобы поднять груз массой 24 кг, если КПД блока равен 75%

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

КПД рычага можно найти по формуле:
КПД = (работа выхода / работа входа) * 100%

Работа входа = масса ускорение свободного падения высота = 54 кг 9.81 м/c^2 0.09 м = 47.5944 Дж

КПД = (81 Дж / 47.5944 Дж) * 100% = 169.85%

Сила, с которой груз перемещается вдоль наклонной плоскости, равна проекции силы тяжести на наклонную плоскость:
F = m g sin(α), где α - угол наклона

F = 8 кг 9.81 м/c^2 sin(α) = 78.48 * sin(α)

Эта сила должна превышать силу трения, чтобы груз двигался вверх:
F μ = m g * cos(α), где μ - коэффициент трения, cos(α) - это 1

78.48 sin(α) 0.64 = 8 кг * 9.81 м/c^2

sin(α) = 0.8

α = arcsin(0.8) = 53.13°

Теперь найдем длину наклонной плоскости:
sin(α) = h / L

L = h / sin(α) = 2 м / sin(53.13°) ≈ 2.40 м

Для определения минимальной силы, требуемой для поднятия груза, нужно учесть, что КПД блока равен 75%. Тогда сила, необходимая для поднятия груза, равна силе тяжести груза, деленной на КПД блока:
F = m g / КПД = 24 кг 9.81 м/c^2 / 0.75 = 313.68 Н

Таким образом, минимальная сила, требуемая для поднятия груза массой 24 кг, составляет 313.68 Н.