3. На коротком плече рычага укреплен груз массой 60 кг. Для подъема на высоту 3 см пришлось совершить работу 24 Дж. Определите КПД рычага.

Сначала определим полезную работу, затраченную на подъем груза. Полезная работа (A_п) равна изменению потенциальной энергии груза: $$A_п = mgh$$ где: * (m) - масса груза (60 кг), * (g) - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с²), * (h) - высота подъема (3 см = 0.03 м). Подставим значения: $$A_п = 60 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 \cdot 0.03 \text{ м} = 17.64 \text{ Дж}$$ Теперь рассчитаем КПД рычага. КПД ($$\eta$$) определяется как отношение полезной работы к затраченной работе: $$\eta = \frac{A_п}{A_з} \cdot 100\%$$ где: * (A_п) - полезная работа (17.64 Дж), * (A_з) - затраченная работа (24 Дж). Подставим значения: $$\eta = \frac{17.64 \text{ Дж}}{24 \text{ Дж}} \cdot 100\% = 73.5\%$$ Таким образом, КПД рычага равен 73.5%. *Объяснение: КПД показывает, какая часть затраченной работы пошла на выполнение полезной работы (подъем груза), а какая часть была потеряна из-за трения и других факторов.*