Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 895 б
- Dwayne_Johnson 865 б
17 мая 2023 15:07
490
Определите силу, которую необходимо
приложить к рычагу с КПД 80% для того, чтобы поднять медный кубик с длиной ребра 2 см на высоту 15 см, если точка приложения силы при этом опустилась на 32 см.
1
ответ
Для решения задачи необходимо использовать формулу механической работы:
W = F * L * cos(α)
где W - механическая работа, F - сила, L - длина рычага, α - угол между направлением силы и направлением перемещения груза.
Так как КПД рычага 80%, то мощность, затрачиваемая на подъем груза, равна 80% от затрачиваемой мощности:
P = W / t = 0.8 * F * L * cos(α) / t
где t - время подъема груза.
Для подъема медного кубика необходимо преодолеть силу тяжести:
F = m * g
где m - масса кубика, g - ускорение свободного падения.
Масса медного кубика:
m = ρ * V = ρ * a^3
где ρ - плотность меди, V - объем кубика, a - длина его ребра.
V = a^3 = (2 см)^3 = 8 см^3
ρ = 8,96 г/см^3
m = ρ * a^3 = 8,96 г/см^3 * 8 см^3 = 71,68 г
Сила тяжести:
F = m * g = 71,68 г * 9,8 м/с^2 = 0,703 Н
Угол между направлением силы и направлением перемещения груза равен 90 градусов, так как сила тяжести направлена вертикально вниз, а перемещение груза происходит вертикально вверх.
cos(α) = cos(90) = 0
Таким образом, формула для мощности принимает вид:
P = 0.8 * F * L * cos(α) / t = 0.8 * 0,703 Н * 32 см / t = 22,496 Вт / t
Для подъема кубика на высоту 15 см необходимо совершить работу:
W = F * h = 0,703 Н * 15 см = 0,10545 Дж
Таким образом, время подъема кубика:
t = W / P = 0,10545 Дж / 22,496 Вт = 0,0047 с
Итак, для подъема медного кубика с длиной ребра 2 см на высоту 15 см необходимо приложить силу:
F = m * g = 71,68 г * 9,8 м/с^2 = 0,703 Н
при использовании рычага с КПД 80%, длиной 32 см и точкой приложения силы на расстоянии 32 см от оси вращения.
W = F * L * cos(α)
где W - механическая работа, F - сила, L - длина рычага, α - угол между направлением силы и направлением перемещения груза.
Так как КПД рычага 80%, то мощность, затрачиваемая на подъем груза, равна 80% от затрачиваемой мощности:
P = W / t = 0.8 * F * L * cos(α) / t
где t - время подъема груза.
Для подъема медного кубика необходимо преодолеть силу тяжести:
F = m * g
где m - масса кубика, g - ускорение свободного падения.
Масса медного кубика:
m = ρ * V = ρ * a^3
где ρ - плотность меди, V - объем кубика, a - длина его ребра.
V = a^3 = (2 см)^3 = 8 см^3
ρ = 8,96 г/см^3
m = ρ * a^3 = 8,96 г/см^3 * 8 см^3 = 71,68 г
Сила тяжести:
F = m * g = 71,68 г * 9,8 м/с^2 = 0,703 Н
Угол между направлением силы и направлением перемещения груза равен 90 градусов, так как сила тяжести направлена вертикально вниз, а перемещение груза происходит вертикально вверх.
cos(α) = cos(90) = 0
Таким образом, формула для мощности принимает вид:
P = 0.8 * F * L * cos(α) / t = 0.8 * 0,703 Н * 32 см / t = 22,496 Вт / t
Для подъема кубика на высоту 15 см необходимо совершить работу:
W = F * h = 0,703 Н * 15 см = 0,10545 Дж
Таким образом, время подъема кубика:
t = W / P = 0,10545 Дж / 22,496 Вт = 0,0047 с
Итак, для подъема медного кубика с длиной ребра 2 см на высоту 15 см необходимо приложить силу:
F = m * g = 71,68 г * 9,8 м/с^2 = 0,703 Н
при использовании рычага с КПД 80%, длиной 32 см и точкой приложения силы на расстоянии 32 см от оси вращения.
0
·
Хороший ответ
17 мая 2023 15:09
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
1. Расскажите, как изменяется внутренняя энергия тела, когда над ним совершаю работу. 2. Приведите примеры изменения внутренней энергией тела способом...
чем электрометр отличается от электроскопа а.ничем б.принципом действия в.массой г.наличием вместе лепестков стрелки,перемещающейся по шкале...
Кот Матроскин любит греться у печи. Когда температура на улице была равна Т1 = -15 °C, в доме устанавливалась температура и = +20 °С. А если на улице...
Ребята, помогите, просидела час и ничего не вышло((( Электроплитка с сопротивлением R=24 Ом питается от источника с напряжением U=120 в. На плитке вск...
Вода падает с высоты 1200м На сколько повысится температура воды, если на её нагревание затрачивается 60% работы силы тяжести...