Работа и мощность

Задача 6.15. Уклон участка шоссе $\alpha = 0,05$. Спускаясь под уклон при выключенном двигателе, автомобиль движется равномерно со скоростью $\upsilon = 60$ км/ч. Какую минимальную полезную мощность $Р$ должен развивать двигатель при движении в обратном направлении с той же скоростью? Масса автомобиля $m = 1,5$...

Задача 6.11. Автомобиль, имеющий массу $m = 1$ т, трогается с места и, двигаясь равноускоренно, проходит путь $s = 20$ м за время $\tau = 2$ с. Какую полезную механическую мощность $Р$ развивает этот автомобиль в конце пути? Решение. Так как автомобиль трогается из состояния покоя,...

Задача 6.5. Для растяжения пружины из недеформированного состояния на $\Delta х_1 = 4$ мм необходимо совершить работу $А_1 = 0,02$ Дж. Какую работу $А_2$ надо совершить, чтобы из предыдущего положения растянуть эту пружину еще на $\Delta х_2 = 4$ мм? Решение. Определяем работу по растяжению пружины...

Задача 6.1. Цепь лежит на плоскости. Найти работу $А$ по подъему цепи, взятой за один конец, на высоту $Н = 5$ м. Длина цепи $l = 2$ м, масса $m = 50$ г. Высота отсчитывается от верхнего конца цепи. Решение. Будем считать, что вся масса сосредоточена...

Задачи на работу - обычно самые сложные. Ведь сила иногда при выполнении работы переменна. А это значит, надо брать ее среднее значение при вычислениях. Или определять работу как площадь под графиком... Задача 1. Игрушечная машинка при движении вверх в горку с постоянным уклоном может развивать...

А вот единственная задача про насос, «пришла» с учеником, по картинке догадываюсь, откуда… Задача. Струя фонтана поднимается на высоту $h=10$ м, насос мощностью $P_1=8$ кВт качает воду через цилиндрическую трубу. При ремонте фонтана длину трубы увеличили на $H=1$ м. Какой должна быть новая мощность насоса $P_2$,...

Задачи на работу неразрывно связаны с задачами на закон сохранения энергии. Потому что энергия тратится на работу и наоборот, тело приобретает энергию в результате выполнения кем-то или чем-то работы. Задача 1. Ведро с водой массой 10 кг поднимают на высоту 10 м, прикладывая постоянную силу...

Самые хорошие и интересные задачи приносят ученики. Часто в этих задачах бывают нестыковки в условии: вместе разбираемся, исправляем условие так, чтобы задача была корректной. Так и с этими произошло. Задача 1. Пуля, летевшая горизонтально со скоростью 400 м/с, попадает в брусок, висящий на нити длиной...

Задачи на работу неразрывно связаны с задачами на закон сохранения энергии. Потому что энергия тратится на работу и наоборот, тело приобретает энергию в результате выполнения кем-то или чем-то работы. Задача 1. Какая работа совершается при подъеме на крышу веревки массой 6 кг длиной  50 м?...

В этой статье мы познакомимся с методом виртуальных перемещений, который позволяет вычислить работу или силу довольно просто: по изменению потенциальной энергии системы. Также будем вычислять работу как площадь под графиком. Задача 1. Гирю массой $m$ поднимают за веревку силой $F$ на высоту $h$. Определить работу силы $F$ и силы тяжести. Работа силы $F$...

Продолжаем подготовку к олимпиадам. Сегодня закрепляем тему «работа и мощность». Задачи очень интересные, нетривиальные, заимствованы на «Фоксфорде» - спасибо составителям за удовольствие от решения. Задача 1. Игрушечная машинка при движении вверх в горку с постоянным уклоном может развивать максимальную скорость  $\upsilon_1=5$ км/ч, при движении вниз с этой...

В этой статье научимся определять КПД наклонной плоскости, блоков и рычагов. КПД неподвижного блока равен отношению полезной работы к затраченной, высоту подъема можно сократить: $$\eta=\frac{mgh}{Fh}\cdot100\%=\frac{mg}{F}\cdot100\%$$ Подвижный блок дает выигрыш в силе в два раза, поэтому для него $$\eta=\frac{mg}{2F}\cdot100\%$$ КПД рычага равен, аналогично, отношению полезной работы к затраченной: $$\eta=\frac{Ph_2}{Fh_1}\cdot100\%$$

  Задача 1. Мощность двигателя подъемной машины 3,5 л. с. Какой груз он может поднять на высоту 15 м в течение 2 мин? (1 л.с.=736 Вт). Мощность двигателя равна $3,5\cdot736=2576$ Вт. Тогда $$P=\frac{A}{t}$$ $$A=Pt$$ В свою очередь работа $A=mgh$, следовательно $$mgh=Pt$$ Откуда $$m=\frac{Pt}{gh}=\frac{2576\cdot2\cdot60}{10\cdot15}=2060,8$$ Ответ: 2060,8 кг. Задача 2. Сколько потребуется времени для откачки...

Здесь рассмотрим простые задачи на определение механической работы. Как правило, работа может быть найдена непосредственно по формуле, но иногда она находится как разность энергий в конечном и начальном состоянии. Такие задачи будут в следующих статьях - эта не последняя на эту тему. Задача 1. Поршень...