На коротке плече важеля підвісили вантаж масою 50 кг. Щоб підняти його, до довшого плеча приклали силу 125 Н. Вантаж піднявся на висоту 4 см, при цьому точка прикладання діючої сили опустилася на 20 см. Визначте ККД важеля.

ККД (коефіцієнт корисної дії) важеля можна визначити, використовуючи формулу:

ККД = (робота, виконана вантажем) / (робота, витрачена силою)

Робота, виконана вантажем, може бути обчислена як добуток сили, яку застосовують до довшого плеча (F) і відстані, на яку опускається точка прикладання сили (d):

Робота, виконана вантажем = F * d

Робота, витрачена силою, може бути обчислена як добуток сили, прикладеної до довшого плеча (F) і відстані, на яку піднімається точка прикладання сили (h):

Робота, витрачена силою = F * h

За наданими даними, F = 125 Н, d = 20 см = 0,2 м, h = 4 см = 0,04 м.

Робота, виконана вантажем = F * d = 125 Н * 0,2 м = 25 Дж

Робота, витрачена силою = F * h = 125 Н * 0,04 м = 5 Дж

Тепер можна обчислити ККД:

ККД = (робота, виконана вантажем) / (робота, витрачена силою) = 25 Дж / 5 Дж = 5

Отже, коефіцієнт корисної дії важеля становить 5 або 500%.