1. Лошадь тянет телегу, прилагая силу 450 Н, двигаясь при этом с постоянной скоростью 0,9 м/с. Какую работу она совершит при этом за 1,5 часа?
2. Подъемный кран совершил работу 400 кДж, равномерно поднимая за 50 с груз массой 2,5 т. С какой скоростью двигался груз?
3. Какую мощность развивает лошадь, которая тянет телегу со скоростью 3 м/с, прикладывая силу 120Н?
4. На какой этаж может подавать ежеминутно 1500 л воды пожарный насос, который развивает мощность 5 кВт? Расстояние между этажами 3 м.
5. Какую работу надо совершить, чтобы поднять со дна реки на поверхность мраморную глыбу объемом 0,4 м3? Глубина реки 2,5 плотность мрамора 2700 кг/м3. Сопротивление воды не учитывайте.
1. так как движение равномерное, то скорость постоянна и действителен первый закон Ньютона
2. рассмотрим силы, действующие на тело по горизонтали:
• проекция силы тяги F cosα
• сила трения Fтр = u N
спроецировав силы на некоторую ось, нетрудно получить, что:
F cosα = u (mg - F sinα),
u = F cosα / (mg - F sinα).
(силу нормальной реакции опоры N мы выразили, записав 1 закон Ньютона для вертикали).
теперь, зная коэффициент трения u, можно выразить ускорение во втором действии
2) рассмотрим прямолинейное равноускоренное движение тела под действием силы тяги F, направленной под углом β к горизонту (подразумеваем, что значение Fcosβ > u N)
силы, действующие на тело в данном случае, не скомпенсированы, и потому появляется ускорение, работаем со вторым законом Ньютона
аналогично первому случаю, делаем чертеж для второго: единственное, что изменилось - появилось ускорение:
F cosβ - u N = ma,
a = (F cosβ - u N) / m.
силу нормальной реакции опоры N выражаем посредством 1 закона Ньютона применительно к вертикали аналогично 1 случаю:
N = mg - F sinβ
подставляя выражения для u и N в формулу ускорения, получаем:
a ≈ 0.875 м/с² ≈ 0.9 м/c²