4. С помощью механизма совершают полезную работу 30 Дж и работу 10 Дж для преодоления силы трения. Определите КПД механизма.

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) механизма показывает, какая доля затраченной работы является полезной.

Формула КПД:

\[ \text{КПД} = \frac{A_{\text{полезная}}}{A_{\text{затраченная}}} \times 100\% \]

Сначала найдём затраченную работу, которая включает полезную работу и работу против силы трения:

\[ A_{\text{затраченная}} = A_{\text{полезная}} + A_{\text{трения}} \]

\[ A_{\text{затраченная}} = 30 \text{ Дж} + 10 \text{ Дж} = 40 \text{ Дж} \]

Теперь найдём КПД:

\[ \text{КПД} = \frac{30 \text{ Дж}}{40 \text{ Дж}} \times 100\% = 0.75 \times 100\% = 75\% \]

Ответ: 75%.