Щоб знаходити точку рівноваги важеля, можемо скористатись умовою рівноваги моментів сил. Момент сили - це добуток сили на відстань до точки опори (строго кажучи, на палку).
Дано:
Довжина важеля (L) = 2 м
Відстань вантажу до точки опори (d) = 50 см = 0.5 м
Маса вантажу (m) = 50 кг
Сила, яку треба прикласти (F) = 125 Н
Обчислимо момент сили вантажу відносно точки опори (M1):
M1 = m * g * d, де g - прискорення вільного падіння
M1 = 50 кг * 9.8 м/с² * 0.5 м = 245 Н∙м
Знайдемо відстань від точки опори до точки прикладання вертикальної сили (x). Прикладаємо вертикальну силу у напрямку протилежному до моменту сили вантажу, тому знак моменту сили буде змінений.
M2 = - F * x
Умова рівноваги моментів сил:
M1 + M2 = 0
245 Н∙м + (-F * x) = 0
Підставимо значення сили F = 125 Н і вирішимо рівняння відносно x:
245 Н∙м - 125 Н * x = 0
125 Н * x = 245 Н∙м
x = 245 Н∙м / 125 Н
x ≈ 1.96 м
Таким чином, вертикальну силу треба прикласти на відстані приблизно 1.96 м від точки опори в напрямку, протилежному до моменту сили вантажу.
Объяснение:
Пояснення: Дано:
Маса льоду (m) = 2,5 кг
Температура льоду (T1) = -20°C
Питома теплоємність льоду (c1) = 2100 Дж/(кг*°С)
Теплота плавлення (Qp) = 340 Дж/кг
Питома теплота пароутворення води (Lv) = 23 кДж/кг = 23,000 Дж/кг
Ми повинні розрахувати загальну енергію, необхідну для повного розплавлення і перетворення в пар шматка льоду.
Енергія для підігріву льоду до температури плавлення:
Е1 = м * с1 * (Т1 - 0)
Е1 = 2,5 * 2100 * (-20 - 0)
Е1 = -105 000 Дж
Енергія для плавлення льоду:
E2 = m * Qp
Е2 = 2,5 * 340
Е2 = 850 Дж
Енергія для перетворення в пар:
E3 = m * Lv
Е3 = 2,5 * 23,000
E3 = 57,500 Дж
Загальна енергія:
Загальна енергія = E1 + E2 + E3
Загальна енергія = -105,000 + 850 + 57,500
Загальна енергія = -46,650 Дж
Отже, для повного розплавлення і перетворення в пар шматка льоду масою 2,5 кг, взятого за температури -20°C, потрібно -46,650 Дж енергії.