6. Вычислите КПД рычага, с помощью которого груз массой 145 кг равномерно подняли на высоту 6 см. При этом к длинному плечу рычага была приложена сила 500 Н, а точка приложения этой силы опустилась на 0,3 м.

Решение:

КПД (коэффициент полезного действия) рычага вычисляется по формуле: \( \text{КПД} = \frac{A_{\text{полезная}}}{A_{\text{затраченная}}} \cdot 100\% \).

1. Полезная работа:

Полезная работа — это работа по подъему груза. \( A_{\text{полезная}} = F_{\text{груза}} \cdot h \), где \( F_{\text{груза}} = m \cdot g \).

Примем \( g = 10 \) м/с².

\( F_{\text{груза}} = 145 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 = 1450 \text{ Н} \).

\( h = 6 \text{ см} = 0.06 \text{ м} \).

\( A_{\text{полезная}} = 1450 \text{ Н} \cdot 0.06 \text{ м} = 87 \text{ Дж} \).

2. Затраченная работа:

Затраченная работа — это работа, совершённая силой \( F \) при перемещении \( s \).

\( F = 500 \text{ Н} \).

\( s = 0.3 \text{ м} \).

\( A_{\text{затраченная}} = F \cdot s = 500 \text{ Н} \cdot 0.3 \text{ м} = 150 \text{ Дж} \).

3. Вычисление КПД:

\( \text{КПД} = \frac{87 \text{ Дж}}{150 \text{ Дж}} \cdot 100\% \).

\( \text{КПД} = 0.58 \cdot 100\% = 58\% \).

Ответ: КПД рычага равен 58%.