Артист цирка находится в кабинке Под самым куполом. Из кабинки свисает канат длиной 20 м весом 100 Ньютонов. артист поднимает канат в кабинку с постоянной средней скоростью за 10 секунд Найдите среднюю мощность затрачиваемую артистом​

Согласно условию скорость зависит от угла поворота $v(\phi)=\frac{\phi}{2\pi}*V$

Нормально ускорение: $a_n=\frac{v^2}{R}$

а) $\phi=2\pi$ $a_n=\frac{V^2}{R}$

б) $\phi=\pi$ $v(\phi)=\frac{\pi}{2\pi}*V=\frac{V}{2}$ $a_n=\frac{V^2}{4R}$

в) $\phi=\frac{\pi}{2}$ $v(\phi)=\frac{\frac{pi}{2}}{2\pi}*V=\frac{V}{4}$

$a_n=\frac{V^2}{16R}$

г) $\phi=\frac{\pi}{3}$ $v(\phi)=\frac{\frac{pi}{3}}{2\pi}*V=\frac{V}{6}$

$a_n=\frac{V^2}{36R}$

д) $\phi=0$ $a_n=0$

Тангенциальное ускорение:

Поскольку ни период, ни время, ни частота оборотов в условии не заданы, определить тангенциальное ускорение в метрах за секунду в квадрате не представляется возможным. Ничего не остаётся, как привязать это ускорение к углу поворота, тогда у нас будут единицы м/(рад*с)

Тангенциальное ускорение $a_{tau}=\frac{V-0}{2\pi}=\frac{V}{2\pi}$

Оно будет постоянным для всего оборота $a_{tau}=\frac{V}{2*3,14}\approx 0,16V$

а) $\phi=2\pi$ $a_{tau}\approx 0,16V$

б) $\phi=\pi$ $a_{tau}\approx 0,16V$

в) $\phi=\frac{\pi}{2}$ $a_{tau}\approx 0,16V$

г) $\phi=\frac{\pi}{3}$ $a_{tau}\approx 0,16V$

д) $\phi=0$ $a_{tau}\approx 0,16V$

Полное ускорение: $a=\sqrt{a_n^2+a_{\tau}^2}$

а) $\phi=2\pi$ $a=\sqrt{(\frac{V^2}{R})^2+(0,16V)^2}$

б) $\phi=\pi$ $a=\sqrt{(\frac{V^2}{4R})^2+(0,16V)^2}$

в) $\phi=\frac{\pi}{2}$ $a=\sqrt{(\frac{V^2}{16R})^2+(0,16V)^2}$

г) $\phi=\frac{\pi}{3}$ $a=\sqrt{(\frac{V^2}{36R})^2+(0,16V)^2}$

д) $\phi=0$ $a=\sqrt{(0,16V)^2}=0,16V$

1листочек:

7: дано

1-алюминий

2-вода

m1 = 2 кг

m2 =880 г = 0,88 кг

T1 = 0 C

T2 = 100 C

C2 = 4200 Дж/кг*К

С1 = 900 Дж/кг*К

найти

dT

решение

C1 m1 dT = C2 m2 (T2-T1)

dT = C2/C1 m2/m1 (T2-T1) = 4200/900 * 0.88/2 * (100-0) = 205 град

8: Дано:

m1 = 0,39 кг

m2 = 0,21 кг

t1 = 20°C

t2 = 60°C

Найти: t.

Q1 = Q2

m1c(t - t1) = m2c(t2 - t)

0,39 * 4200 * (t - 20) = 0,21 * 4200 * (60 - t)

(t - 20)/(60 - t) = 0,21/0,39

t = 34

ответ: t = 34.

9: находим совершённую работу: Q=cmt(дельта)=4200*55*0.4=92400Дж

находим полезную работу совершённую при нагревании спиртовкой: Q(сгорания)=q*m=0.01*27000000=270000Дж

КПД=Qсов/Qпол=(92400/270000)*100процентов=34процента

ответ:34 процента

2листочек:

7: Дано:

m1=50 кг

t1=100°C

t2=10°C

t=45°C

m2=? кг

Решение

Уравнение теплового баланса Q1+Q2 =0

где, Q1 -количество теплоты, отданное горячей водой

Q2 -количество теплоты, полученное холодной водой

Q1 =c*m1*(t - t1), где

c - удельная теплоемкость воды

m1 - масса горячей воды

t1 – температура горячей воды

t -температура теплового равновесия

Q2 =c*V2* ρ ( t - t2), где

m2 - масса холодной воды

t2 – температура холодной воды

Подставим значение и решим уравнение:

Q1+Q2 = Q1 =c*m1 *(t - t1)+ c *m2*( t - t2)= 0

Сократим с - получаем:

m1*(t - t1) + m2*(t - t2)=0

Вычислим из уравнения массу холодной воды m2

m1*(t - t1)+ m2*( t - t2)=0

m2*( t - t2)= -m1*(t - t1)

m2=(-m1*(t - t1))/ ( t - t2)= - 50*( 45 -100) ) / ( 45 - 10)= -( 50)*(-55) /35= 78,5 (кг)

ответ: массу воды, которую необходимо долить, составляет 78,5 л.

8:Q отд = Q получ; 0,15 кг*с*(100-22)=0,2*4200*(22-16)+0.120*380*(22-16); 11.7 с=5040+273,6; С=454 дж/кг*градус

9: n=Q1*100%/Q2

n=cm(t2-t1)*100%/Lm

25%=4200*50*90*100%/10000000m

250000000m=1890000000

m=7,56кг

ответ: 7,56кг