Простые Механизмы — Задание Физика 8 Класс №00050628

Настоящий рычаг не идеален: в опоре есть трение, доска прогибается, сам рычаг тоже приходится поворачивать. Поэтому человек совершает больше работы, чем нужно на подъём ящика. КПД показывает, какая доля затраченной работы пошла на дело: $\eta = \dfrac{A_{\text{п}}}{A_{\text{з}}}\cdot 100\%$.

Полезная работа — подъём ящика. Его вес $P = mg = 80\cdot 10 = 800\text{ Н}$, высота $20\text{ см} = 0{,}2\text{ м}$:

$$A_{\text{п}} = P\cdot h = 800\cdot 0{,}2 = 160\text{ Дж}.$$

Затраченная работа — работа силы руки на пути $80\text{ см} = 0{,}8\text{ м}$:

$$A_{\text{з}} = F\cdot s = 250\cdot 0{,}8 = 200\text{ Дж}.$$

Делим полезную работу на затраченную:

$$\eta = \dfrac{160}{200}\cdot 100\% = 80\%.$$

Проверим себя другим путём. Рука прошла в $80 : 20 = 4$ раза больший путь, чем ящик, значит, идеальный рычаг дал бы выигрыш в силе в $4$ раза, и хватило бы $800 : 4 = 200\text{ Н}$. Пришлось приложить $250\text{ Н}$. Доля полезного $200 : 250 = 0{,}8$, то есть те же $80\%$. Смотри, лишние $50\text{ Н}$ и есть цена потерь.