6. На полу стоит ящик массой 5 кг. Определите величину работы, необходимой для его подъема на высоту
2,5 м.
7. Подвесной лодочный мотор развивает мощность 22 Вт. Какую работу может совершить мотор при
перевозке груза за 30 минут?
9. Чтобы удержать дверь открытой, иногда закладывают на полу камень или кирпич в щель у дверных петель.
Почему это может привести к повреждению двери?
10. Работа двигателя автомобиля с постоянной скоростью путь 2 км, составляет 60 кДЖ.
Коэффициент полезного действия в данном случае составляет 50 %. Определите силу сопротивления при
движении автомашины. Чему равна мощность её двигателя, если время движения составило 2 минуты?
Сопротивление верхней пары резисторов:
R₁₂ = R₁ + R₂ = 2 + 6 = 8 (Ом)
Сопротивление нижней пары резисторов:
R₃₄ = R₃ + R₄ = 1 + 3 = 4 (Ом)
Общее сопротивление цепи:
R = R₁₂R₃₄/(R₁₂+R₃₄) = 8 · 4 : 12 = 2 2/3 (Ом)
Ток через R₁ и R₂:
I₁₂ = U/R₁₂ = 8 : 8 = 1 (A)
Ток через R₃ и R₄:
I₃₄ = U/R₃₄ = 8 : 2 = 2 (A)
Общий ток в цепи:
I = U/R = 8 : 2 2/3 = 3 (A)
Напряжение на R₁:
U₁ = I₁₂R₁ = 1 · 2 = 2 (B)
Напряжение на R₂:
U₂ = I₁₂R₂ = 1 · 6 = 6 (B)
Напряжение на R₃:
U₃ = I₃₄R₃ = 2 · 1 = 2 (B)
Напряжение на R₄:
U₄ = I₃₄R₄ = 2 · 3 = 6 (B)
2. Найдём скорость вылета V0 через начальную кинетическую энергию Eк0:
Eк0 = m*V0²/2
Как говорилось выше, эта кинетическая энергия равна потенциальной энергии сжатой пружины Eпр:
Eк0 = Eпр
m*V0²/2 = Eпр
Потенциальная энергия пружины жёсткостью k, сжатой на величину x:
Eпр = k*x²/2, тогда
m*V0²/2 = k*x²/2
m*V0² = k*x²
V0 = √(k*x²/m)
V0 = √(1800 Н/м * (4 см)² / 80 г)
Переведу всё в СИ:
V0 = √(1800 Н/м * (0,04 м)² / 0,08 кг)
V0 = √(36 м²/с²)
V0 = 6 м/с
3. На высоте h =1 м снаряд обладал потенциальной энергией относительно земли:
Eп = m*g*h
Прям перед падением на землю вся эта потенциальная энергия перешла в кинетическую (в добавок к кинетической энергии от пружины). Тогда перед падением кинетическая энергия:
Eк = Eпр + Eп
Eк = k*x²/2 + m*g*h
Распишем кинетическую энергию через массу m и искомую скорость V:
m*V²/2 = k*x²/2 + m*g*h
V = √(k*x²/m + 2*g*h)
V = √(1800 Н/м * (0,04 м)² / (0,08 кг) + 2 * 10 Н/кг * 1 м)
V = √(56 м²/с²)
V ≈ 7,5 м/с