Объяснение:
в начальный момент времени школьники и их камни находятся в точках А и В.
с момента броска камни движутся в поле силы тяжести с одинаковым ускорением направленым вниз
в системе отсчета связанной с нижним камнем верхний движется прямолинейно равномерно (не ускоренно) потому что оба имеют одинаковое ускорение.
относительная скорость второго направлена вдоль вектора BF.
вектор BF состоит из вектора горизонтальной скорости второго камня минус вектор первого.
так как по модулю эти скорости одинаковы то вектор BF направлен под углом 60 градусов к оси х
чтобы найти минимальное расстояние нужно опустить перпендикуляр AD на прямую BD
дальше математика
АВ = BC/sin(30) = h/(0,5) = 2h
AD = AB*sin(30) = 2*h*sin(30)= 2*20*0,5=20 м
1.Дано: A = 22500 Дж, m = 1500 кг
Найти: h-?
1) Кран поднимал груз вертикально вверх, мы имеем право высоту h обозначить как путь S, это нам понадобится потом. для начала найдём силу:
F = mg = 1500 * 10 = 15000 H
2) Теперь из формулы работы выразим S и найдём его:
A = FS => S = \frac{A}{F} = \frac{22500}{15000} = 1,5 метра
ответ: 1,5 метра
2.Дано: h=5 м, V=0,6 м3, ρ=2500 кг/м3, A−?
Так как на камень действует две силы, Fa и Fт,
то найдем разность:
F=Fт-Fа=m*g(вместо Fт)- po*g*v(вместо Fа)
Масса камня тут будет равняться m=po*v= 2500 кг/м3 * 0,6м3= 1500 кг.
Потом F= m*g(вместо Fт)- po*g*v(вместо Fа)= 1500*9.8Н/кг-1000кг*9,8Н/кг*0,6м3=14700Н-5880Н=8820Н
Далее найдем работу по формуле A=F*h, отсюда мы получаем:
A=8820Н*5м=44100Дж=44,1кДж
ответ:A=44,1кДж
3.Мощность двигателя подъемной машины равна N=4 кВт. Какой груз она может поднять на высоту h=15 м в течении t=2 мин.
m - ?
A= m*g*h
A= N*t
m=N*t/g*h=4000*120/10*15=3200 кг =3,2 т - ответ
4.V = 200 м3.
ρ = 1000 кг/м3.
h 10 м.
t = 5 мин = 300 с.
g = 10 м/с2.
КПД = 40%.
Nз - ?
КПД насоса, который поднимает воду, показывает, какой процент затраченной механической работы Аз насоса при подъёме воды переходит в полезную работу Ап.
КПД = Ап * 100 % / Аз.
Полезную работу насоса Ап выразим формулой: : Ап = m * g * h , где m – масса поднятой воды, h – высота подъёма воды, g – ускорение свободного падения.
Затраченную работу Аз насоса выразим формулой: Аз = Nз * t, где Nз – мощность, которую развивает насос, t – время подъёма воды..
КПД = m * g * h * 100 % / Nз * t.
Nз = m * g * h * 100 % / КПД * t.
Массу воды m, которую подняли, выразим формулой: m = ρ * V, где ρ – плотность воды, V – объем поднятой воды.
Nз = ρ * V * g * h * 100 % / КПД * t.
Nз = 1000 кг/м3 * 200 м3 * 10 м/с2 * 10 м * 100 % / 40 % * 300 с = 166666,7 Вт.
ответ: при подъёме воды насос развивает мощность Nз = 166666,7 Вт.