Очень хорошая задачка, ведь она "родственница" всех задач на КПД. Посмотрим на неё с этой стороны.
Предположим, что никаких других сил не действует. (это обязательная фраза, потому что, например, в потенциальном поле тяжести Земли и при направленности силы задачи не перпендикулярно силе тяжести эту силу тяжести нужно учитывать . В условии задачи никаких данных о третьих силах нет, но фразу лучше прицепить.)
Предположим, что все силы и скорости направлены одинаково(это тоже обязательная фраза, потому, что все эти величины векторные и если они не направлены в одну сторону - в задаче будет не хватать исходных данных)
И только после этих двух обязательных Предположим будем идти дальше.
Теперь рассуждаем так "полезная" работа Еп=Ек2 - Ек1. Ек- кинетические энергии в начале и в конце.
"вредная" работа Етр=Fтр*S.
Полная работа Еп+Етр.
Вот и всё. Нам полную работу-то и нужно найти. Можно найти КПД, уж если так хочется. В общем случае(при наличии ещё каких-то сил), они учитываются
во "вредной" работе, наверное, точнее "побочной", но "вредная" легче запоминается, ярче.
Считаем. Все исходные данные в СИ, что упрощает арифметику
Ek2=m*v2*v2/2 = 2*5*5/2=25 Ek1 = m*v1*v1/2=2*2*2/2=4 Еп=25-4=21
Eтр=Fтр*S = 2*10 =20
Е=20+21=41дж.
Очень хорошая задачка, ведь она "родственница" всех задач на КПД. Посмотрим на неё с этой стороны.
Предположим, что никаких других сил не действует. (это обязательная фраза, потому что, например, в потенциальном поле тяжести Земли и при направленности силы задачи не перпендикулярно силе тяжести эту силу тяжести нужно учитывать . В условии задачи никаких данных о третьих силах нет, но фразу лучше прицепить.)
Предположим, что все силы и скорости направлены одинаково(это тоже обязательная фраза, потому, что все эти величины векторные и если они не направлены в одну сторону - в задаче будет не хватать исходных данных)
И только после этих двух обязательных Предположим будем идти дальше.
Теперь рассуждаем так "полезная" работа Еп=Ек2 - Ек1. Ек- кинетические энергии в начале и в конце.
"вредная" работа Етр=Fтр*S.
Полная работа Еп+Етр.
Вот и всё. Нам полную работу-то и нужно найти. Можно найти КПД, уж если так хочется. В общем случае(при наличии ещё каких-то сил), они учитываются
во "вредной" работе, наверное, точнее "побочной", но "вредная" легче запоминается, ярче.
Считаем. Все исходные данные в СИ, что упрощает арифметику
Ek2=m*v2*v2/2 = 2*5*5/2=25 Ek1 = m*v1*v1/2=2*2*2/2=4 Еп=25-4=21
Eтр=Fтр*S = 2*10 =20
Е=20+21=41дж.
Тогда Вв=Вп+3 - скорость велосипедиста.
Пишем уравнение пути
S= (Вв+Вп)*3 час = 30 км
Отсюда
Вв+Вп = 10 км/час
Подставляем Вв
2*Вп=10-3 = 7
Вп = 3,5 км/час.
Вв = 3,5+3= 6,5км.час