Номер 4, страница 64 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

4. Коэффициент полезного действия (КПД) можно повысить, если...

а) быстрее совершать работу;

б) медленнее совершать работу;

в) увеличить силы трения;

г) уменьшить силы трения;

д) уменьшить совершённую работу.

Решение

Коэффициент полезного действия (КПД) — это физическая величина, которая показывает, какая часть от всей затраченной работы ($A_{затраченная}$) переходит в полезную работу ($A_{полезная}$). КПД (обозначается греческой буквой $\eta$, "эта") рассчитывается по формуле:

$\eta = \frac{A_{полезная}}{A_{затраченная}} \cdot 100\%$

В любой реальной машине или механизме часть затраченной энергии или работы всегда теряется, в основном из-за трения и сопротивления среды. Эти потери представляют собой работу, совершаемую против сил трения ($A_{трения}$) и других сил сопротивления. Таким образом, вся затраченная работа равна сумме полезной работы и работы, затраченной на преодоление потерь:

$A_{затраченная} = A_{полезная} + A_{потери}$

где $A_{потери}$ — это в основном работа против сил трения.

Чтобы повысить КПД, необходимо увеличить отношение полезной работы к затраченной. Этого можно добиться, если при той же полезной работе уменьшить общие затраты. Уменьшить затраченную работу можно только за счет уменьшения потерь, то есть за счет уменьшения работы против сил трения. А для этого нужно уменьшать сами силы трения (например, с помощью смазки).

Проанализируем предложенные варианты:

а) быстрее совершать работу и б) медленнее совершать работу – скорость выполнения работы влияет на мощность, но не на КПД напрямую. Иногда более высокая скорость может даже увеличить потери (например, на сопротивление воздуха) и снизить КПД.

в) увеличить силы трения – это приведет к увеличению потерь энергии, что, в свою очередь, уменьшит КПД.

г) уменьшить силы трения – это приведет к снижению потерь энергии. Следовательно, при той же полезной работе потребуется совершить меньшую затраченную работу, и КПД увеличится.

д) уменьшить совершённую работу – этот вариант неточен. Уменьшение полезной работы не гарантирует увеличения КПД. Уменьшение же затраченной работы – это и есть следствие уменьшения потерь.

Следовательно, самый верный способ повысить КПД – это уменьшить силы трения.

Ответ: г) уменьшить силы трения.