Question

1)Насос мощностью 2квт откачал 8т воды из колодца глубиной 15м. Какое время работал насос? 2)КПД неподвижного блока 85% Прикладывая к свободному концу веревки блока силу 40Н, удалось поднять бревно на нужную высоту. Чему равна масса бревна? 3) При поломке лифта бабушке пришлось подниматься с сумками на 6 этаж. При этом она совершила работу 12,8 кДж. Чему равна масса сумок, если вес бабушки 700Н, а расстояние, проходимое при подъёме на один этаж-3,2 м?

Answer 1

1) Чтобы найти время работы насоса, нам нужно знать сколько работы он совершает за единицу времени. Работа совершается при подъеме воды из колодца на высоту, равную глубине колодца. Подъем воды на высоту равную 15м требует совершения работы W = m * g * h, где m - масса воды, g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с^2), h - высота подъема.
Масса воды высчитывается так: m = V * p, где V - объем воды, p - плотность воды (примерно 1000 кг/м^3).
Объем воды, откачанной насосом, равняется 8 тонн = 8000 кг.
Теперь мы можем найти массу воды: m = 8000 кг.
Тогда работа, совершаемая насосом, равна: W = 8000 кг * 9,8 м/с^2 * 15 м = 1 176 000 Дж.
Мощность насоса равна 2 кВт = 2 * 1000 Вт = 2000 Вт.
Мощность выражается как P = W / t, где P - мощность, W - работа, t - время работы.
Теперь можем найти время работы насоса: t = W / P = 1 176 000 Дж / 2000 Вт = 588 секунд = 9 минут и 48 секунд.

2) Энергия, затрачиваемая на поднятие бревна на нужную высоту, равна работе, совершенной при этом.
Работа вычисляется как W = F * h, где F - сила, h - высота или расстояние, на которую поднимается бревно.
То есть W = F * h = 40 Н * h.
КПД неподвижного блока равен 85%, что означает, что эффективная работа равна 85% от всей работы, совершенной с помощью веревки. То есть Wэфф = 0,85 * W.
Так как Wэфф = Fэфф * h, где Fэфф - эффективная сила, то Fэфф = Wэфф / h.
Теперь можем найти массу бревна, используя закон Ньютона: Fэфф = m * g, где m - масса бревна, g - ускорение свободного падения.
Итак, m = Fэфф / g = Wэфф / (g * h) = (0,85 * W) / (9,8 м/с^2 * h).

3) Работа, совершаемая бабушкой при подъеме на один этаж, равна W = F * s, где F - сила, s - расстояние.
Так как работа равна перемещению, то работа равна произведению силы на перемещение в направлении силы.
Формула работы может быть переписана как W = F * s * cos(0°), так как угол между силой и направлением движения равен нулю (угол равен нулю, так как сила направлена вверх по отношению к движению бабушки вверх).
Мы знаем работу (12,8 кДж) и расстояние (3,2м), так что можем использовать формулу для нахождения силы: F = W / (s * cos(0°)) = 12,8 кДж / (3,2 м * cos(0°)).
Используя силу, мы можем найти массу сумок, используя закон Ньютона: F = m * g, где m - масса сумок, g - ускорение свободного падения.
Итак, m = F / g = (12,8 кДж / (3,2 м * cos(0°))) / 9,8 м/с^2.

Надеюсь, эти шаги помогут вам понять и решить задачи!