Электросани с общей массой m=300кг движутся по снегу. Сила тяги двигателя F=2400H. Сила трения скольжения составляет 0,20 веса саней. Сани путь s=500 м.
а) равномерно ли двигались сани?
б) какую работу совершила сила тяги двигателя?
в) чему равна неполезная работа при движении саней?
г) какова эффективность работы силы тяги двигателя

Объяснение:

Дано:

U=270 B

R2 = 12 Ом

R4 = 22 Ом

R5 = 16 Ом

R6 = 10 Ом

L2 = 14 мГн

L3 = 8 мГн

C1 = 11 мкФ

C3 = 22 мкФ

ν = 50 Гц

_________

1)

Находим активное сопротивление цепи:

R = R2+R4+R5+R6 = 12+22+16+10 = 60 Ом

2)

Находим реактивные сопротивления катушек:

XL = XL2+XL3 = 2π*ν*L2+2π*ν+L3 = 2π*ν*(L2+L3)=

=2*3,14*50*(14+8)*10⁻³ ≈ 69 Ом

3)

Находим реактивное сопротивление емкостей:

Xc = Xc1+Xc3 = 1 / (2π*ν*C1) + 1/(2π*ν*C3) = 1/(2π*ν)*(1/C1+1/C3) =

= 1/(2*3,14*50) * (1/11*10⁻⁶+1/22*10⁻6) ≈ 1/(2*3,14*50)*(1/11e-6+1/22e-6)≈434 Ом

4)

Находим общее сопротивление цепи:

Z = √ (R²+ (Xc-XL)²) = √ (60² + (434-69)²) ≈ 670 Ом

5)

Находим общий ток:

I = U / Z = 270 / 670 ≈ 0,4 А

6)

Находим активную мощность:

P =I²*R = 0,4²*60 = 9,6 Вт

7)

Ну а теперь последовательно находим напряжения на элементах цепи:

Резисторы:

U2 = I*R2 = 0,4*12 = 4,8 B

U4 = I*R4 = 0,4*22 = 8,8 B

U5 = I*R5 = 0,4*16 = 6,4 B

U6 = I*R6 = 0,4*10 = 4,0 B

На катушках:

UXL2 = 2*π*ν*L2*I = 2*3,14*50*14*10⁻³ *0,4 ≈ 1,8 B

Аналогично на XL3 (рассчитать самостоятельно!)

Напряжение на конденсаторах:

UXc1 = I*(1/(2π*ν*C) = 0,4*1/(2*3,14*50*11*10⁻⁶) ≈ 116 В

(Аналогично  на другом конденсаторе рассчитать самостоятельно)

Электрическая схема:

ответ: 8 ч

Объяснение:

Введем неизвестные переменные:

S - расстояние между пристанями

V₁ - скорость лодки

V₂ - скорость реки

S = Vt

(1)     S = t₁(V₁ + V₂)

(2)     S = t₂(V₁ + V₂)

(3)     t₁(V₁ + V₂) = t₂(V₁ + V₂) - приравниваем

(4)     t₁V₁ + t₁V₂ = t₂V₁ - t₂V₂ - раскрываем скобки

(5)     t₁V₂ + t₂V₂ = t₂V₁ - t₁V₁ - скор реки и лодки по разные стороны

(6)     V₂(t₁ + t₂) = V₁(t₂ - t₁) - выносим общий множитель

(7)     V₁ = - выражаем скор лодки

(8)     t₃ = - искомое время

(9)     t₃ = - подставляем (1)

(10)    t₃ = + = + t₁ - раскрываем скобки и сокращаем

(11)    t₃ = + t₁ - подставляем (7) вместо V₁

(12)   t₃ = + t₁ - конечная частная формула (в ней только известные)

(13)    t₃ = + 2 = + 2 = 8 ч