Лучшие помощники
- Megamozg 2190 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1695 б
- arkasha_bortnikov 860 б
- Dwayne_Johnson 845 б
17 мая 2023 15:07
383
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
Какими единицами измеряют внутреннюю энергию и количество теплоты...
1. как движется тело,если на него не действует другие тела? 2.тело движется прямолинейно и равномерно. меняется ли тело при этом его скорость? 3.какие...
Манометр установленный на батискафе показывает что давление воды составляет 9.8 МПа. Опредилите глубину погружение батискафа...
Длина волны красного цвета 750 нМ Найти частоту колебаний...
В стакане было 100 грамм воды при температуре 60 градусов,в него влили 50 грамм воды при температуре 20 градусов.Какая температура установилась в стак...
Все предметы