2) КПД=А полезная/A затраченная*100% А полезная=mgh A затраченная=F/l КПД=mgh/Fl=40*10*3/1440=0,83 и умножить на 100 % = 83% 3) Рычаг совершил полезную работу против силы тяжести (веса) валуна mg по перемещению на высоту h Aпол = mgh внешняя сила F выполнила работу по перемещению противоположного плеча рычага на расстояние 2h Aзатр = 2*h*F КПД = Aпол/Aзатр *100% = mgh/( 2*h*F) *100% = mg/( 2*F) *100% = 120*9,8/( 2*650) *100% = 90,46 % (приближено 90 %) 4) 3 ответ ошибочен, так как КПД не может быть больше 100 %
Движение на обоих участках было равномерным, поэтому найти время \(t_1\) и \(t_2\) не составит труда.
\[\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = \frac{{{S_1}}}{{{\upsilon _1}}} \hfill \\
{t_2} = \frac{{{S_2}}}{{{\upsilon _2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Так как участки равны по величине \(S_1=S_2=\frac{1}{2}S\), и скорость на первой участке больше скорости на втором в два раза \(\upsilon_1=2\upsilon_2\), то:
А полезная=mgh
A затраченная=F/l
КПД=mgh/Fl=40*10*3/1440=0,83 и умножить на 100 % = 83%
3) Рычаг совершил полезную работу против силы тяжести (веса) валуна mg по перемещению на высоту h
Aпол = mgh
внешняя сила F выполнила работу по перемещению противоположного плеча рычага на расстояние 2h
Aзатр = 2*h*F
КПД = Aпол/Aзатр *100% = mgh/( 2*h*F) *100% = mg/( 2*F) *100% = 120*9,8/( 2*650) *100% = 90,46 % (приближено 90 %)
4) 3 ответ ошибочен, так как КПД не может быть больше 100 %
Среднюю скорость катера можно сосчитать по формуле:
\[{\upsilon _{ср}} = \frac{{{S_1} + {S_2}}}{{{t_1} + {t_2}}}\]
Движение на обоих участках было равномерным, поэтому найти время \(t_1\) и \(t_2\) не составит труда.
\[\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = \frac{{{S_1}}}{{{\upsilon _1}}} \hfill \\
{t_2} = \frac{{{S_2}}}{{{\upsilon _2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Так как участки равны по величине \(S_1=S_2=\frac{1}{2}S\), и скорость на первой участке больше скорости на втором в два раза \(\upsilon_1=2\upsilon_2\), то:
\[\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = \frac{S}{{2{\upsilon _1}}} = \frac{S}{{4{\upsilon _2}}} \hfill \\
{t_2} = \frac{S}{{2{\upsilon _2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Подставим выражения для времен \(t_1\) и \(t_2\) в формулу средней скорости.
\[{\upsilon _{ср}} = \frac{S}{{\frac{S}{{4{\upsilon _2}}} + \frac{S}{{2{\upsilon _2 = \frac{S}{{\frac{{3S}}{{4{\upsilon _2 = \frac{{S \cdot 4{\upsilon _2}}}{{3S}} = \frac{{4{\upsilon _2}}}{3}\]
Значит необходимая нам скорость \(\upsilon_2\) определяется по такой формуле.