Для подъёма грузов на валу электромотора постоянного тока укреплён барабан радиусом 10 см, на который наматывается трос. Определите максимальную массу груза, который можно поднять таким если радиус якоря 5 см, длина участка обмотки, расположенного перпендикулярно вектору индукции, 15 см, число витков в обмотке 20, индукция магнитного поля 1,2 Тл, а максимальная сила тока в обмотке 20 А.
Шаг 1: Найдем изменение температуры стали. Для этого вычтем начальную температуру (20°C) из конечной температуры (50°C):
ΔT = 50°C - 20°C = 30°C
Шаг 2: Найдем количество теплоты, которое нужно передать стальному изделию для нагрева. Для этого используем следующую формулу:
Q = m * c * ΔT
где Q - количество теплоты, m - масса стального изделия, c - удельная теплоемкость стали, ΔT - изменение температуры.
Подставляем известные значения:
Q = 150 кг * 0.5 кДж/кг·°C * 30°C
Шаг 3: Переведем единицы измерения, чтобы получить ответ в кДж:
Q = 150 кг * 0.5 кДж/г·°C * 30°C = 2250 кДж
Ответ: Для нагревания стального изделия массой 150 кг от 20 до 50 градусов по Цельсию потребуется 2250 килоджоулей (кДж) теплоты.
P = F / A, где P - давление, F - сила, A - площадь.
Для начала, найдем вес человека, который определяется формулой:
F = m * g, где F - сила, m - масса, g - ускорение свободного падения.
Подставим данное значение в формулу давления:
P = F / A.
Теперь, найдем количество гвоздей, учитывая, что человек может стоять на гвозде, если давление не превышает 3 МПа. Значит:
P <= 3 МПа.
Далее, найдем силу, с которой гвоздь действует на человека. По третьему закону Ньютона известно, что сила, действующая со стороны гвоздя на человека, равна силе, действующей со стороны человека на гвоздь, и определяется формулой:
F = m * g.
Подставим данное значение в формулу давления:
P = F / A.
После нахождения давления, можно определить площадь острия гвоздя, которая задана условием задачи:
A = 0,1 мм2.
Теперь, найдем силу, с которой гвоздь действует на человека:
F = P * A.
Найденное значение силы сравниваем с весом человека. Если сила, действующая со стороны гвоздя на человека, больше либо равна весу человека, то человек сможет устоять на гвоздях.
F >= m * g.
Если условие выполняется, то гвозди справятся с нагрузкой и человек сможет стоять на них. Теперь, чтобы найти количество гвоздей, понадобится поделить силу, действующую на человека, на силу, действующую одним гвоздем:
Количество гвоздей = F / F_gvozda.
Таким образом, подставляя все значения в соответствующие формулы и выполняя необходимые вычисления, можно решить задачу.