На коротком плече рычага подвешен груз массой 85 кг. Для его подъема к длинному плечу приложили силу 235 Н. Груз подняли на высоту 6 см, при этом точка приложения движущей силы опустилась на высоту 0,48 м. Найти коэффициент полезного действия рычага.

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) рычага определяется как отношение полезной работы к затраченной работе, умноженное на 100%:

\( \eta = \frac{A_{полезная}}{A_{затраченная}} \cdot 100\% \).

1. Полезная работа — это работа по подъему груза: \( A_{полезная} = F_{груза} \cdot h_{груза} \).
• Масса груза \( m = 85 \text{ кг} \).
• Сила тяжести груза \( F_{груза} = m \cdot g = 85 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 833 \text{ Н} \).
• Высота подъема груза \( h_{груза} = 6 \text{ см} = 0.06 \text{ м} \).
• \( A_{полезная} = 833 \text{ Н} \cdot 0.06 \text{ м} = 49.98 \text{ Дж} \).
2. Затраченная работа — это работа, совершаемая приложенной силой: \( A_{затраченная} = F_{приложенная} \cdot s_{приложенная} \).
• Приложенная сила \( F_{приложенная} = 235 \text{ Н} \).
• Расстояние, на которое опустилась точка приложения силы (это расстояние, на которое переместилась точка приложения силы), \( s_{приложенная} = 0.48 \text{ м} \).
• \( A_{затраченная} = 235 \text{ Н} \cdot 0.48 \text{ м} = 112.8 \text{ Дж} \).
3. Рассчитаем КПД:
• \( \eta = \frac{A_{полезная}}{A_{затраченная}} \cdot 100\% = \frac{49.98 \text{ Дж}}{112.8 \text{ Дж}} \cdot 100\% \approx 0.443 \cdot 100\% \approx 44.3\% \).

Ответ: 44,3%.