ID: 00019129
Равномерно поднимая груз весом $100\ \text{Н}$ с помощью несмазанного неподвижного блока, рабочий прикладывает силу $150\ \text{Н}$. Каков КПД этого блока?
Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина
Дано:
$P = 100\ \text{Н}$ (вес груза)
$F = 150\ \text{Н}$ (сила рабочего)
неподвижный блок
Найти: $\eta$
Решение:
У неподвижного блока груз и рука проходят одинаковый путь $h$. Поэтому работы можно сравнивать прямо по силам.
Полезная работа — поднять груз: $A_{\text{пол}} = P \cdot h$. Вся затраченная работа: $A_{\text{полн}} = F \cdot h$. Путь $h$ одинаковый и сократится:
$$\eta = \frac{A_{\text{пол}}}{A_{\text{полн}}} \cdot 100\% = \frac{P}{F} \cdot 100\% = \frac{100}{150} \cdot 100\% \approx 66{,}7\%.$$
Часть силы (и работы) ушла на трение в несмазанном блоке — поэтому КПД меньше $100\%$.
Ответ: примерно $66{,}7\%$.