На стройке пятнадцатилитровое ведро с песком равномерно поднимают на высоту 18
метров
с неподвижного блока, действуя на верёвку с силой 250 H. Ускорение свободного
паления равно 10 Н/кг.
1) Какую работу совершает эта сила при подъёме ведра?
2) Определите массу песка в ведре, если оно наполнено песком доверху, а насыпная
плотность песка 1400 кг/м.
3) Определите массу пустого ведра, если при подъёме полного ведра КПД блока
составляет 88%.
ответы на вопросы обоснуйте соответствующими рассуждениями или решением задачи.
Решение:
ответ:
Пусть дан источник с ЭДС \displaystyle \varepsilon , напряжение во внешней цепи \displaystyle U. Внутреннее сопротивление источника — \displaystyle r, а сопротивление внешней цепи — \displaystyle R. В данной системе течёт электрический ток \displaystyle I. Тогда:
для участка цепи (исходя из закона Ома для участка цепи):
\displaystyle I=\frac{U}{R} (1)
для полной цепи (исходя из закона Ома для полной цепи):
\displaystyle I=\frac{\varepsilon }{R+r} (2)
Логично предположить, что количество электронов, сгенерированных источником, равно количеству электронов, ушедших в цепь, тогда приравниваем (1) и (2)
S = 100 м
V₁ = 10 м/с
V₂ = 15 м/с
t - ?
Решение:
Примем воду за неподвижную систему отсчета, а теплоход за подвижную систему отсчета. Тогда по закону сложения скоростей
Vабс(вектор) = Vпер(вектор) + Vотн(вектор), откуда
Vотн(вектор) = Vабс(вектор) - Vпер(вектор)
Выполнив векторное вычитание, получим, что на пути катера к корме теплохода Vотн = V₂ - V₁, а на обратном пути Vотн = V₁ + V₂
Время до корма теплохода t₁ = S / (V₂ - V₁), а время t₂ = S / (V₁ + V₂).
t = t₁ + t₂
t = S / (V₂ - V₁) + S / (V₁ + V₂)
t = 100 / 5 + 100 / 25 = 20 + 4 = 24 с
ответ: 24 с