Какая система, состоящая из двух блоков (рис. 106), имеет больший КПД при подъёме грузов одинаковой массы? Ответьте и обоснуйте.

Краткое пояснение:

Система 2 (с неподвижным и подвижным блоками) имеет больший КПД, так как она требует меньшего усилия для подъема груза по сравнению с системой 1 (только с неподвижными блоками), что уменьшает потери на трение и вес блоков.

Сравнение систем:

• Система 1 (два неподвижных блока): При подъеме груза сила прикладывается в том же направлении, что и движение груза. Вес блоков и трение в их осях увеличивают прикладываемое усилие. КПД ниже.
• Система 2 (неподвижный и подвижный блоки): Подвижный блок облегчает подъем, распределяя вес груза между двумя участками веревки. Это уменьшает необходимое усилие, а значит, и потери на трение и работу по подъему самого блока. КПД выше.

Обоснование: КПД (коэффициент полезного действия) определяется как отношение полезной работы к полной работе. Полная работа включает полезную работу и работу, затраченную на преодоление трения и веса блоков. В системе 2, благодаря подвижному блоку, прикладываемая сила меньше, что ведет к меньшей полной работе и, соответственно, более высокому КПД при равных условиях (одинаковая масса груза).