Тело массой 1 кг свободно падает с высоты 10 метров и подлетает к земле со скоростью 10 м/с. определите работу сил сопротивления воздуха, действующих на тело
Дано: q=50,4 ккал/100 г можно сразу выразить≈2,1168*10^4 Дж/кг (по сути это A1) S=1км =1000 м v=5 км/ч ≈1,39 м/с P=60 Вт
m - ?
С вашего позволения обозначу я калорийность через q. Буквой А ещё работа обозначается.
Решение Мех. Работа A, которую необходимо выполнить андроиду (затраченная энергия) для перемещения на расстояние S равна: (1) Если андроид движется равномерно, справедливо следующее выражение для мощности: (2) Из (2) можно выразить силу F через мощность P и скорость v (3) Подставляя (3) в (2) получаем выражение для работы (4)
1 кг "топлива" позволит выполнить работу A₁=q·10*4,2 Дж. (5) 1 кал ≈4,2 Дж, q - количество калорий в 100г. (Если используем так) Вот а чтобы выполнить заданную работу A, необходимую массу "топлива" (энергоносителя) расчитываем по формуле (6) Подставим (4) в (6) Получаем (7) Теперь числа. Рассчитаем удельную энергоемкость "топлива" (количество энергии на килограмм). A₁ [Дж/кг] Теперь рассчитываем необходиму массу "топлива". [кг]
Итак, что у нас есть: масса воды = 50 кг масса дров = 2 кг удельная теплота сгорания дров = 10^7 дж/кг (из таблицы) удельная теплоемкость воды = 4200 дж/кг*градус
Что происходит: Вода нагревается, а дрова выделяют энергию. Но энергия одна и та же!
Формулы: Кол-во теплоты для дров: Q = q*m Кол-во теплоты для воды: Q = c*m*дельта t (изменение температуры, которое нам надо найти)
Получаем уравнение: q*m = c*m*дельта t 10^7 дж/кг * 2 кг = 4200 дж/кг*градус * 50 кг * дельта t дельта t = (10^7 дж/кг * 2 кг) / 4200 дж/кг*градус * 50 кг дельта t = 95 градусов (примерно)
(1)
(2)
(3)
(4)
(6)
(7)
[Дж/кг]
[кг]
Ек = mV^2/2 = 1*10^2 = 50Дж;
Еп. = mgh = 1*10*10 = 100Дж;
A = 50 - 100 = -50Дж.