Для подъема груза в кузов автомобиля на высоту 1,4 м используется доска длиной 5 м. Для перемещения по доске к грузу весом 100 Н необходимо приложить силу 680 Н, параллельную плоскости доски. Сила трения равна 400 Н. Каков КПД этого простого механизма?
Для начала определим работу, которую нужно совершить, чтобы поднять груз на высоту 1,4 м.
[A = Fh = 100 \times 1,4 = 140 \, Дж]
Теперь найдем работу, совершенную приложенной силой:
[A_прил = F_прил \cdot l = 680 \times 5 = 3400 \, Дж]
Теперь найдем работу, которую нужно совершить для преодоления силы трения:
[A_трения = F_трения \cdot l = 400 \times 5 = 2000 \, Дж]
Тогда общая работа, совершенная для поднятия груза на высоту 1,4 м, будет равна:
[A_сумм = A_прил + A_трения = 3400 + 2000 = 5400 \, Дж]
Теперь найдем КПД простого механизма:
[ \eta = \frac{A}{A_сумм} = \frac{140}{5400} \approx 0,0259 ]
КПД этого простого механизма составляет примерно 2,59%.