№7-28.04
Коэффициент полезного действия механизма
Теория
При использовании механизмов всегда совершается работа, превышающая работу, которая необходима для достижения поставленной цели, поэтому различают полную (или затраченную) работу — Aз и полезную работу — Aп.
Например, необходимо поднять груз массой m на высоту h.
В этом случае полезная работа затрачивается на преодоление силы тяжести, действующей на груз.
При равномерном подъёме груза эта работа может быть найдена следующим образом:
Aп=F⋅s=mg⋅h.
Если для подъёма груза применяют блок или какой-либо другой механизм, то,
кроме силы тяжести груза, приходится преодолевать ещё и силу тяжести частей механизма, а также действующую в механизме силу трения.
Более того, выигрывая в силе, всегда проигрывают в пути, что также влияет на работу.
Всё это приводит к тому, что совершённая с механизма затрачиваемая (полная) работа всегда несколько больше полезной работы:
Aз>Aп или AпAз<1.
Отношение полезной работы к полной работе называется коэффициентом полезного действия механизма.
Сокращённо коэффициент полезного действия обозначается КПД:
КПД=Aп/ Aз.
L1m1 = L2m2, где L1 + L2 = l = 32 cм
Таким образом, получаем систему из двух уравнений относительно L1 и L2
40L1 = 120L2 (1)
L1+L2 = 32 (2)
Из уравнения (1) получаем L1 = 3L2, подставляя это в уравнение (2) получаем:
3L2 + L2 = 32 откуда следует:
4L2 = 32 см и тогда:
L2 = 8 см
L1 = 32-8 = 24 см
ответ: Стержень нужно подпереть на расстоянии 8 см от того края. где находится грузик массой 120 гр. (= 24 см от края с грузиком 40 гр.)