Потенциальная энергия — скалярная физическая величина, представляющая собой часть полной механической энергии системы, находящейся в поле консервативных сил. Потенциальная энергия зависит от положения материальных точек, составляющих систему, и характеризует работу, совершаемую полем при их перемещении.
Дано:
S1=5 см^2;F1=400 Н.S2=500 см^2.F2=36 кН=36*10^3 Н.Найти:F2/F1=?
Можно решить все гораздо проще:
Рассчитав отношение сил, действующих на поршни, мы найдем реальный выигрыш в силе, он равен:
F2/F1=(36*10^3)/(400)=90(раз). - Выигрыш в силе, который дает этот пресс.
Максимальный же выигрыш в силе можно найти, записав отношение площадей поршней:
S2/S1=500/5=100(раз). - Наибольший (Максимальный) выигрыш в силе.
Почему пресс не дает такого выигрыша в силе? ответ прост: наличие сил трения, которые снижают "эффективность" пресса.
Объяснение:
F2/F1=90 раз. - реальный выигрыш в силе; S2/S1=100 раз. - Максимальный выигрыш в силе.
1.p = F/S
Т.к у мальчика 2 ноги, значит
S = 2 * 320 см^2 = 2 * 0.032 см^2 = 0.064 м^2
F = mg = 48 кг * 10 Н/кг = 480 Н
Теперь подставляем числа
p = 480 H/ 0.064 м^2 = 7500 Па = 7.5 кПа
2.Найдём гидростатическое давление
p = ро * gh
ро(воды) = 1000 кг/м^3
h = 30 см = 0.3 м
Подставляем числа
p = 1000 кг/м^3 * 10 Н/кг * 0.3 м = 3000 Па = 3 кПа
F = pS
Находим площадь
S = ab
a = 50 см = 0.5 м
b = h = 30 см = 0.3 м
S = 0.5 * 0.3 = 0.15 м^2
Теперь подставляем в формулу силы давления чиста
F = 3000 Па * 0.15 м^2 = 450 Н
Энергия это возможность тела совершать "работу", при "работе" тела вырабатывается энергия.
Кинетическая энергия — это энергия от "работы" тела в движении (когда тело двигается).
Если тело не в движении (не двигается), то кинетическая энергия равна нулю, потому что неподвижное тело не "работает" и не вырабатывает кинетическую энергию (греческое слово «кинетикос» означает «относящийся к движению»).
Для расчёта кинетической энергии берётся масса тела (m) и скорость движения тела (v ).
Потенциальная энергия — это "потенциал" энергии, "возможная" энергия "в случае движения".
Кинетическая энергия рассчитывается только по факту движения тела, а потенциальная энергия рассчитывается как бы "до начала движения", то есть "вот если бы тело начало двигаться и совершать работу, то какую энергию тело начнет вырабатывать".
Пример 1.
Висит яблоко на дереве на высоте 3 метра над землёй и 2,5 метра над стулом под деревом. В данном случае можно сказать, что яблоко обладает упасть и совершить работу, а при "работе" яблока будет вырабатываться энергия.
Следовательно, яблоко еще не упало, неподвижно, но у яблока есть потенциальная энергия ("в случае движения, падения"), которая в данном случае рассчитывается по формуле , E пот = m *g * h, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения и h - высота нахождения тела (над точкой расчёта).
Потенциальная энергия яблока до поверхности земли и до поверхности стула разная, потому что разная высота нахождения (расстояние) яблока от них.
А вот когда яблоко окажется на земле, то потенциальная энергия яблока будет равно нулю
Пример 2.
Пружина (или резинка) растянута на 0,7 метра (=70 см). В данном случае можно сказать, что пружина обладает вернуться в первоначальное состояние и при этом может совершить работу, а при "работе" пружины будет вырабатываться энергия.
Следовательно, пружина еще не вернулась в первоначальное состояние, неподвижно, но у пружины есть потенциальная энергия, которая в данном случае рассчитывается по другой формуле:
E пот = k * Δx^2 / 2, где k - коэффициент жёсткости, Δx - изменение длины (величина деформации), ^2 - в квадрате.
Когда пружина вернётся в первоначальное состояние, то её потенциальная энергия будет равна нулю.
Пример 3
Самолёт, летящий на определённой высоте, обладает кинетической и потенциальной энергией.
Кинетическая энергия самолёта — это энергия при движении самолёта вперёд по горизонтали или при снижении по диагонали.
Потенциальная энергия самолёта — это энергия при падении самолёта, то есть "потенциал" энергии "в случае движения" самолёта в другом направлении.
Следовательно, можно сказать, что потенциальная энергия может быть, как у неподвижных тел, так и у движущихся тел, а кинетическая энергия только у движущихся тел.
Объяснение: