Каковая эффективность работы рычага, если работа в 20 дж была совершена при подъеме мешка с песком массой 65

Dobryy_Drakon

37

Чтобы определить эффективность работы рычага, нам нужно знать какую работу он совершил и сколько энергии было затрачено на это.
Используя формулу работы

\[ \text{Работа} = \text{Сила} \times \text{Расстояние} \]

мы можем рассчитать работу \( \text{Р} \), которую совершил рычаг:

\[ \text{Р} = \text{Сила} \times \text{Расстояние} \]

В нашем случае сила, необходимая для поднятия мешка, составляет его вес, равный \( \text{масса} \times \text{ускорение свободного падения} \).
Примем ускорение свободного падения равным \( 9.8 \, \text{м/с}^2 \).
Таким образом, сила равна:

\[ \text{Сила} = \text{масса} \times \text{ускорение свободного падения} \]
\[ \text{Сила} = 65 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \]

Теперь мы можем вычислить работу рычага при подъеме мешка 20 Дж:

\[ 20 \, \text{Дж} = \text{Сила} \times \text{Расстояние} \]

Поскольку известно, что работа равна силе, умноженной на расстояние, мы можем выразить расстояние:

\[ \text{Расстояние} = \frac{{20 \, \text{Дж}}}{{\text{Сила}}} \]

Подставив значения, получаем:

\[ \text{Расстояние} = \frac{{20 \, \text{Дж}}}{{65 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2}} \]

Рассчитаем значение:

\[ \text{Расстояние} \approx 0.031 \, \text{м} \]

Теперь, чтобы найти эффективность работы рычага, мы можем использовать следующую формулу:

\[ \text{Эффективность} = \frac{{\text{Выходная работа}}}{{\text{Затраченная работа}}} \times 100\% \]

Так как выходная работа равна 20 Дж, а затраченная работа равна силе, умноженной на расстояние, мы можем выразить эффективность:

\[ \text{Эффективность} = \frac{{20 \, \text{Дж}}}{{\text{Сила} \times \text{Расстояние}}} \times 100\% \]

Подставим значения:

\[ \text{Эффективность} = \frac{{20 \, \text{Дж}}}{{65 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \times 0.031 \, \text{м}}} \times 100\% \]

Рассчитаем значение:

\[ \text{Эффективность} \approx 9.9\% \]

Таким образом, эффективность работы рычага составляет приблизительно 9.9%. Это означает, что только около 9.9% затраченной энергии преобразуется в полезную работу при подъеме мешка с песком.