Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 895 б
- Dwayne_Johnson 865 б
17 мая 2023 15:07
485
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
УПРАЖНЕНИЕ 10 На столе в равномерно и прямолинейно движущемся поезде стоит легкоподвижный игрушечный автомобиль. При торможении поезда автомобиль без...
Ученику выдали маленькие шарики в количестве 29 штук, динамометр с ценой деления 0,1 Н и пластиковое ведёрко. Его задачей было определить массу одного...
Конденсатору емкости 10 мкФ сообщили заряд 4 мкКл. какова энергия заряженного конденсатора?...
Для приготовления домашнего майонеза Нине нужно 470 г оливкового масла. К сожалению, у неё под рукой нет весов, но зато в кухонном шкафу есть мерный с...
после обработки на точильном Круге зубило становится горячим. Зубило вынутое из кузнечного горна тоже горячие . одинаково ли причина повышения темпера...