На кратком плече рычага укреплён груз массой 100 кг. Для того

  Обозначения

   F1 = 200 Н, сила, приложенная к точке A длинноватого плеча рычага;
   S1 = 50 см = 0,5 м, вышина, на которую опустилась точка A;
   F2, сила, действующая на груз со стороны короткого плеча рычага;
   S2 = 8 см = 0,08 м, высота, на которую был поднят груз;
   m = 100 кг, масса багажа.

  Совершенная и полезная работа

   Точка A длинного плеча рычага (см. рис. http://bit.ly/2i5Rorh), к которой приложена сила F1, опустилась на высоту S1. Как следует, работа, совершенная силой F1, одинакова:

      A1 = F1 * S1;

      A1 = 200 * 0,5 = 100 (Дж).

   Из условия задачки предполагается, что движение багажа умеренно, поэтому сила F2, действующая со стороны краткого плеча рычага на груз компенсируется силой его тяжести:

      F2 = mg,

как следует, нужная работа, совершенная силой F2 на груз, равна:

• A2 = F2 * S2;
• A2 = mg * S2;
• A2 100 * 10 * 0,08 = 80 (Дж).

  Коэффициент полезного деянья

   Коэффициент полезного деяния (КПД) это отношение в процентном выражении полезной работы к выполненной работы. В нашем образце выполненная работа - A1, а нужная работа - A2. Потому, отношение этих величин и будет КПД рычага:

      K = A2 : A1;

      K = 80 : 100 = 0,8;

      K = 80 %;

 

   Ответ: 80%.

 

На краткий рычаг действует сила F1 = mg = 100 кг * 10 м/с2 = 1000 Н.

При подъеме на вышину h1 = 8 см была выполнена работа полезная работа А1:

A1 = F1 * h1 = 1000 Н * 0,08 м = 80 Дж.

На подъем багажа была затрачена работа А2 силы F2 = 200 Н:

А2 = F2* h2 = 200 Н * 0,5 м = 100 Дж, где h2 перемещение точки прибавленья силы.

КПД рычага одинаково отношению полезной работы к затраченной:

= (А1 / A2) * 100% = (80 Дж / 100 Дж) * 100% = 80%.

Ответ: 80%.