Дано:
N = 5 кВт = 5000 Вт
s = 20 м
t = 1 мин = 60 с
g = 10 м/с²
m - ?
Мощность - это скорость выполнения работы, то есть:
N = A/t
Работа силы - это произведение силы и перемещения:
А = F*s
За время t двигатель при мощности N совершит работу А:
A(двиг) = N*t
А за это же время сила тяжести Fтяж, при перемещении двигателем груза на расстояние s, совершит отрицательную работу А, но мы её возьмём по модулю, чтобы не было минуса:
|А(Fтяж)| = Fтяж*s
Работы равны по модулю, приравняем их:
|А(Fтяж)| = |А(двиг)|
Fтяж*s = N*t
Сила тяжести равна произведению массы и ускорения свободного падения:
Fтяж = mg, тогда:
mg*s = N*t - выражаем массу и находим её значение:
m = N*t/(g*s) = 5000*60/(10*20) = 50*60/2 = 50*30 = 1500 кг = 1,5 т
ответ: 1500 кг (1,5 т).
Объяснение:
Дано:
N = 20
V0 = 0,5 м³
р(воды) = 1000 кг/м³
р(сосны) = 500 кг/м³
g = 10 м/с²
Fтяж, Fa, P(груза) - ?
Формула силы тяжести:
Fтяж = mg
Массу плота определим через плотность сосны p(сосны), объём одного бревна V0 и количества брёвен N:
m = p*V = p(сосны)*V
V = V0*N => m = p(сосны)*V0*N = 500*0,5*20 = 500*10 = 5000 кг, тогда сила тяжести:
Fтяж = mg = 5000*10 = 50000 H = 50 кН
Плот будет плавать в воде, если сила тяжести и сила Архимеда уравновешивают друг друга:
Fa = Fтяж - значит, значение силы Архимеда (выталкивающей силы) равно значению силы тяжести:
Fa = 50 кН
Подъёмную силу плота найдём через следующее рассуждение. Ясное дело, что плот плавает, то есть не тонет. Значит, какая-то его часть возвышается над поверхностью воды, а какая-то - находится под поверхностью. Если мы теперь будем нагружать плот всё больше и больше, то он всё больше и больше будет уходить в воду. Как известно, сила Архимеда равна массе вытесненной воды в объёме погруженной в воду части тела, умноженной на ускорение свободного падения:
Fa = р(воды)*g*V(части тела)
р(воды)*V(части тела) = m(воды) =>
=> Fa = m(воды)*g
Тогда, если плот полностью скроется под водой, то масса воды, которую он вытеснит своим объёмом, будет равна:
m(воды) = р(воды)*V, а сила Архимеда:
Fa = р(воды)*V*g = p(воды)*р(сосны)*V0*N*g = 1000*500*0,5*20*10 = 1000*100*500 = 5*1000*100*100 = 5*10⁷ = 50*10⁶ Н = 50 МН
А теперь вернёмся к погрузке плота. Если мы нагрузили плот так, что сам плот скрылся под водой, а груз остался сверху, над поверхностью воды, то мы можем представить плот с грузом как одно сплошное тело. Тогда сила тяжести, действующая на это тело, будет равна сумме силы тяжести, действующей на плот, и силы тяжести, действующей на груз:
Fтяж = Fтяж(плота) + Fтяж(груза)
Каждую из этих сил можно представить в виде другой силы - веса, тогда:
Р = Р(плота) + Р(груза)
Так как мы решили представить плот с грузом как одно сплошное тело, то найдём силу Архимеда, действующую на это тело:
Fa = Fтяж = P
Fa = P(плота) + Р(груза) - именно значение веса груза будет являться грузоподъёмностью плота, тогда:
P(груза) = Fa - P(плота) = 50 МН - 50 кН = 50 000 000 - 50 000 = 49 950 000 Н = 49,95 МН - это и есть грузоподъёмность плота. Вернее - максимальная грузоподъёмность, потому что если нагружать плот и дальше, то под водой будет уже не только плот, но и часть груза.
ответ: 50 кН, 50 кН, 49,95 МН.
1
Избавься от ограничений
ПОПРОБУЙ ЗНАНИЯ ПЛЮС СЕГОДНЯ
natusya090392
18.05.2012
Физика
10 - 11 классы
ответ дан • проверенный экспертом
сплошной шар массой 1 кг и радиусом 5 см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Закон вращения шара выражается уравнением у=10+5t-2t2. В точке, наиболее удалённой от оси вращения, на шар действует сила, касательная к поверхности. Определите эту силу и тормозящий момент
1
СМОТРЕТЬ ОТВЕТ
Войди чтобы добавить комментарий
ответ, проверенный экспертом
3,6/5
45
Участник Знаний
Шар вращается вокруг оси. Момент инерции шара относительно оси равен
J = 0.5mR² = 0.5·1·25·10⁻⁴ = 12,5·10⁻⁴ (кг·м²)
Закон вращения шара задаётся углом поворота
φ = 10 + 5t - 2t².
Угловая скорость
ω = φ' = 5 - 4t
Угловое ускорение
е = ω' = -4
Тормозящий момент равен
Мт = J·е = -12,5·10⁻⁴·4 = -50·10⁻⁴(Н·м)
Знак - показывает, что момент направлен против вращения, т.е. является тормозящим.
Сила, создающая этот тормозящий момент? равна
Fт = Мт:r = 50·10⁻⁴:(5·10⁻²) = 10·10⁻² = 0,1(H)
Объяснение:
Думаю хот чем то