6. Решите задачу. При подъёме груза массой 40 кг на высоту 3 м с помощью рычага была совершена работа 1500 Дж. Определите КПД рычага. (g = 10 Н/кг).

Задание 6. КПД рычага

Дано:

• Масса груза \( m = 40 \) кг.
• Высота подъема \( h = 3 \) м.
• Совершённая работа \( W_{full} = 1500 \) Дж.
• Ускорение свободного падения \( g = 10 \) Н/кг.

Найти: КПД рычага \( η \).

Решение:

1. Сначала найдем полезную работу, которая совершается для подъема груза. Эта работа равна изменению потенциальной энергии груза:

\[ W_{useful} = E_p = mgh \]

Подставим значения:

\[ W_{useful} = 40 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} \cdot 3 \text{ м} = 1200 \text{ Дж} \]

2. Теперь найдем КПД рычага по формуле:

\[ η = \frac{W_{useful}}{W_{full}} \cdot 100 \% \]

Подставим значения:

\[ η = \frac{1200 \text{ Дж}}{1500 \text{ Дж}} \cdot 100 \% = 0,8 \cdot 100 \% = 80 \% \]

Ответ: КПД рычага составляет 80%.