При подвешивании груза на пружине, пружина растягивается (на величину x). Возникающая при растяжении пружины сила упругой деформации совершает работу по растяжению пружины, увеличивая ее потенциальную энергию (Епруж). Работа силы упругости: Ау = -(Епруж2-Епруж1) = -k*x2/2 (1)величину x можно найти из условия равенства сил (тяжести и упругости) в состоянии равновесия: Fт = Fупрm*g=k*x, отсюда x=m*g/k подставив это выражение в формулу (1) найдем работу силы упругости: Ау = -(m*g)2/k = -(5*10)2/1 = -2500 Дж. При этом, в соответствии с законом сохранения энергии, сила тяжести совершила работу: Ат = -Ау = 2500 Дж (на такую величину уменьшилась потенциальная энергия груза)
Кпд - как известно, отношение полезной работы к затраченной: \begin{lgathered}n=\frac{a1}{a2}; \\\end{lgathered}n=a2a1; a1 - полезная работа. выведем ее. мы знаем формулу мощности: \begin{lgathered}n=\frac{a}{t}; \\\end{lgathered}n=ta; где a - полезная работа (а1). \begin{lgathered}n*t=a1; \\\end{lgathered}n∗t=a1; теперь запишем преобразованную формулу кпд, и выразим а2: \begin{lgathered}n=\frac{a1}{a2}=\frac{n*t}{a2}; \\ n*a2=n*t; \\ a2=\frac{n*t}{n}; \\\end{lgathered}n=a2a1=a2n∗t; n∗a2=n∗t; a2=nn∗t; посчитаем: a2=(75*10^3*3600)/0,3=9*10^8 дж. т.к. затраченная работа равна кол-ву теплоты при сгорании топлива, то имеем право записать: \begin{lgathered}a2=q; \\ q=q*m; \\ a2=q*m; \\ m=\frac{a2}{q}; \\\end{lgathered}a2=q; q=q∗m; a2=q∗m; m=qa2; где q - ищем в таблице (удельная теплота сгорания для бензина). q=44*10^6 дж/кг. получаем: m=(9*10^8)/(44*10^6)=20,45 кг. - столько бензина расходуется за 1 час в двигателе с мощностью 75 квт (при его кпд 30%). ответ: m=20,45 кг.
Возникающая при растяжении пружины сила упругой деформации совершает работу по растяжению пружины, увеличивая ее потенциальную энергию (Епруж).
Работа силы упругости: Ау = -(Епруж2-Епруж1) = -k*x2/2
(1)величину x можно найти из условия равенства сил (тяжести и упругости) в состоянии равновесия:
Fт = Fупрm*g=k*x,
отсюда x=m*g/k
подставив это выражение в формулу (1)
найдем работу силы упругости:
Ау = -(m*g)2/k = -(5*10)2/1 = -2500 Дж.
При этом, в соответствии с законом сохранения энергии, сила тяжести совершила работу:
Ат = -Ау = 2500 Дж (на такую величину уменьшилась потенциальная энергия груза)