9. Какой будет КПД данного простого механизма, если для поднятия сейфа массой 240 кг на высоту 1,5 м используется доска

Тема: Расчет КПД простого механизма

Разъяснение:
КПД (коэффициент полезного действия) простого механизма определяется как отношение работы, совершенной полезной силой, к затраченной работе. Формула для расчета КПД выглядит следующим образом:

КПД = (полезная работа) / (затраченная работа)

В данной задаче нам дано, что мы поднимаем сейф массой 240 кг на высоту 1,5 м с помощью доски длиной 3,0 м, прикладывая силу 1,8 кН (килоньютон) параллельно плоскости доски.

Для того чтобы решить эту задачу, мы должны сначала найти полезную работу, которую совершает приложенная сила, и затраченную работу на поднятие сейфа.

Сначала найдем полезную работу:
Полезная работа = сила * путь

В данном случае сила равна 1,8 кН (1800 Н) и путь равен 1,5 м.

Полезная работа = 1800 * 1,5 = 2700 Дж (джоулей)

Теперь найдем затраченную работу на поднятие сейфа:
Затраченная работа = сила тяжести * путь

Сила тяжести равна массе сейфа умноженной на ускорение свободного падения (9,8 м/с^2).

Масса сейфа равна 240 кг, а путь равен 1,5 м.

Затраченная работа = (240 * 9,8) * 1,5 = 3528 Дж

Теперь, подставим значения в формулу КПД:

КПД = 2700 / 3528 ≈ 0,765 ≈ 76,5%

Схематический рисунок:

        |-----------------|

        |                 |

        |                 |

       _|_   1,5 м       _|_

        |                 |

        |<---3,0 м-->|

        |                 |

        |_________________|

               Сейф

Совет:
При решении задач на расчет КПД простого механизма, важно быть внимательными к тому, какие силы участвуют в процессе и как они взаимодействуют между собой. Также не забывайте преобразовывать единицы измерения, если это необходимо, чтобы все значения были в одной системе измерения.

Практика:
Подсчитайте КПД простого механизма, если прикладывается сила 500 Н на путь 10 м, а затраченная работа равна 2000 Дж.