Каков эффективный коэффициент использования энергии рычага, если поднятие мешка с песком массой 65 кг на высоту

Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу для вычисления эффективного коэффициента использования энергии:

\[\text{Эффективный коэффициент использования энергии} = \frac{\text{полезная работа}}{\text{затраченная работа}}\]

Для начала, давайте рассмотрим затраченную работу для поднятия мешка с песком. Если мешок поднимается на высоту 3 см, то работа, затраченная на поднятие мешка, может быть вычислена по формуле:

\[работа = \text{сила} \times \text{подъемная высота}\]

Сила, необходимая для поднятия мешка, равна его массе, умноженной на ускорение свободного падения (около 9,8 м/с² на Земле). Таким образом, затраченная работа будет:

\[работа = \text{масса} \times \text{ускорение свободного падения} \times \text{подъемная высота}\]

Подставляя значения в формулу, получим:

\[работа = 65 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с²} \times 0,03 \, \text{м}\]

Теперь, чтобы найти полезную работу, мы должны узнать, сколько энергии было передано мешку, когда он был поднят на указанную высоту. Полезная работа равна произведению силы, необходимой для подъема мешка, на подъемную высоту. Так как мешок поднимается вертикально, сила равна весу мешка:

\[ф = \text{масса} \times \text{ускорение свободного падения}\]

\[полезная \, работа = \text{ф} \times \text{подъемная высота}\]

Подставляя значения в формулу, получим:

\[полезная \, работа = 65 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с²} \times 0,03 \, \text{м}\]

Теперь, когда мы знаем затраченную работу и полезную работу, мы можем вычислить эффективный коэффициент использования энергии, разделив полезную работу на затраченную работу:

\[\text{Эффективный коэффициент использования энергии} = \frac{полезная \, работа}{затраченная \, работа}\]

Подставляя значения в формулу, получим:

\[\text{Эффективный коэффициент использования энергии} = \frac{65 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с²} \times 0,03 \, \text{м}}{65 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с²} \times 0,03 \, \text{м}}\]

Сокращая подобные значения, получим:

\[\text{Эффективный коэффициент использования энергии} = 1\]

Таким образом, эффективный коэффициент использования энергии рычага равен 1, что означает, что всю затраченную работу удалось положительно использовать для выполнения полезной работы.