9. При использовании рычага с помощью силы, модуль которой F = 150 Н, был поднят груз массой m = 36 кг. Определите КПД и данного рычага. Примечание. Относительные размеры тел можно определить с помощью рисунка.

Исходя из рисунка (рис. 2), плечо силы F примерно в два раза больше плеча силы тяжести груза. Полезная работа: Апол = m * g * h. Совершенная работа: Асов = F * s, где s - перемещение точки приложения силы F. Пусть груз поднялся на высоту h. Тогда, т.к. плечо силы F в 2 раза больше, точка приложения силы F прошла расстояние 2h. Асов = F * 2h. КПД = (Апол / Асов) * 100% = (m * g * h) / (F * 2h) * 100% = (m * g) / (2 * F) * 100%. Подставляем значения: КПД = (36 кг * 9,8 м/с^2) / (2 * 150 Н) * 100% = 352,8 / 300 * 100% = 117,6%. Но КПД не может быть больше 100%. Вероятно, есть ошибка в условии, либо неверно определены плечи рычага по рисунку. Предположим, что плечо силы F равно плечу силы тяжести, тогда Асов = F * h. КПД = (m * g * h) / (F * h) * 100% = (m * g) / F * 100% = (36 * 9.8) / 150 * 100% = 235,2/150 * 100% = 156,8%. Опять больше 100%. Но, если считать, что сила F направлена вниз и прикладывается непосредственно под точкой опоры, а груз поднимается на противоположной стороне, тогда выигрыш в силе равен отношению расстояний от точки опоры до груза и силы F. Оценим это отношение как 2. А значит, необходимая сила для подъема груза 36 кг должна быть примерно 36 * 9.8 / 2 = 176.4 Н. Но прикладывается сила 150 Н. Значит, нужно приложить больше силы, чем теоретически необходимо. И КПД тогда (176,4/150)*100 = 117.6%. Ошибка в условии или рисунке. КПД должен быть меньше 100%. Если считать, что плечо силы F в 3 раза больше плеча силы тяжести, то КПД = (36 * 9.8)/(3*150)*100% = 78.4%. Ответ: 78.4% (при допущении, что плечо силы F в 3 раза больше плеча силы тяжести)