Давайте подробно разберем задачу.
Дано:
- Вес груза (масса): \( m = 200\, \text{кг} \)
- Перемещение груза: \( h = 1\, \text{м} \)
- Работа, совершаемая при подъеме: \( A_{пот} = 3\, \textкДж = 3000\, \textДж} \)
Требуется найти: коэффициент полезного действия (КПД) рычага.
Шаг 1: Найти полезную (теоретическую) работу, затраченную при подъеме груза
Работа, затраченная на поднятие груза, равна увеличению его потенциальной энергии: \[ A_{пол} = m g h \] где:
- \( g \approx 9,8\, \м/с^2 \)
Подставим значения: \[ A_{пол} = 200\, \кг \times 9,8\, \м/с^2 \times 1\, \м = 200 \times 9,8 = 1960\, \Дж \]
Шаг 2: Используем определение КПД
КПД рычага — это отношение полезной работы к затраченной: \[ \text{КПД} = \frac{A_{пол}}{A_{затрат}} \times 100\% \]
Здесь:
- \( A_{затрат} = 3000\, \Дж \)
Подставляем: \[ \text{КПД} = \frac{1960}{3000} \times 100\% \approx 65,33\% \]
Ответ:
Коэффициент полезного действия рычага составляет примерно 65,3%.