Яким чином можна визначити коефіцієнт корисної дії важеля, якщо плече важеля в три рази довше від короткого, а сила
Яким чином можна визначити коефіцієнт корисної дії важеля, якщо плече важеля в три рази довше від короткого, а сила 250 Н застосовується до довгого плеча важеля для підняття навантаження масою 60 кг, підвішеного до короткого плеча?
17.12.2023 05:12
Пояснення: Коефіцієнт корисної дії важеля (ККД) визначає, як ефективно важіль перетворює прикладену силу на корисну роботу. Для визначення ККД використовують відношення корисної роботи, яку важіль виконує на навантаження, до витраченої на це роботу. Корисна робота обчислюється за формулою:
Корисна робота = Прикладена сила * Переміщення навантаження
У даній задачі ми знаємо прикладену силу (250 Н) та переміщення навантаження. Щоб визначити довжину короткого і довгого плеча, використовується вказівка, що довжина довгого плеча у три рази більша за коротке плече.
Застосуємо формулу ККД:
ККД = Корисна робота / Витрачена робота
Витрачена робота є добутком прикладеної сили та відстані, на яку було прикладено силу (в даній задачі це переміщення навантаження за допомогою довгого плеча):
Витрачена робота = Прикладена сила * Відстань (довге плече)
Тепер використаємо ці формули для розв"язку задачі:
Корисна робота = Прикладена сила * Переміщення навантаження
Витрачена робота = Прикладена сила * Відстань (довге плече)
ККД = (Прикладена сила * Переміщення навантаження) / (Прикладена сила * Відстань (довге плече))
Після спрощення формули та відкидання однакових членів у чисельнику та знаменнику, отримуємо:
ККД = Переміщення навантаження / Відстань (довге плече)
Тепер можна підставити відповідні значення до формули та обчислити ККД.