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%.
Q = I * t
У даному випадку, сила струму (I) становить 16 А, а час (t) - 2 години, але для обчислення кількості заряду потрібно використовувати час у секундах. Одна година має 3600 секунд.
t (в секундах) = 2 години * 3600 секунд/година = 7200 секунд
Підставивши значення в формулу, отримаємо:
Q = 16 А * 7200 с = 115200 Кулонів (К)
Оскільки цинк (Zn) має заряд елементарного іону 2+, для перетворення кількості заряду у масу цинку, потрібно поділити кількість заряду (Q) на заряд елементарного іону цинку (2+).
Маса цинку (m) = Q / (заряд елементарного іону цинку)
Підставляючи значення, отримаємо:
m = 115200 Кулонів / 2 = 57600 г
Таким чином, за сили струму 16 А, протягом 2 годин, на катоді виділиться 57 600 г цинку.