Повітряна куля рівномірно піднімається зі швидкістю 3м/с. На висоті 8м від поверхні землі з неї впало невелике важке тіло. Через який інтервал часу це тіло впаде на землю? Якою буде швидкість руху тіла в момент падіння? Падіння тіла вважайте вільним. g =10м/с2.
Сегодня КР решение нужно сегодня)
Скорость груза в конце падения V = √(2gh) = √(2*10*10) = √200 м/с.
Кинетическая энергия Ак = mV² / 2 = 10*200 / 2 = 1000 кг*м²/с².
Из уравнения Ак = F*S, определяем S = Ak / F = 1000 / 2000 = 0,5 м.
В этом решении есть 2 упрощения:
- высота падения не ровно 10 м, а 10-0,5 = 9,5 м,
- ускорение свободного падения не ровно 10 м/с², а около 9,81 м/с².
Кроме того, процесс движения стержня в грунт не может быть линейным, то есть сопротивление стержня имеет сложную зависимость от скорости его движения.
Выбрасывая воду, мы сообщаем ей кинетическую энергию
(1)
m - масса выброшенной воды
v - скорость выброса.
Ну и совершенная работа будет равна , а мощность соответственно
(2)
t - интервал времени, за который, совершена работа A.
Так как объемный расход воды равен 2,4 м³/мин, то масса воды выброшенной за минуту:
кг (3)
Q - объемный расход в м³/мин
ρ - плотность воды кг/м³
Тогда мощность из (2) и помним, что 1минута это 60 секунд
Вт
Ну это полезная мощность, а затраченная, с учетом кпд η=0,75
Вт, ну или приблизительно 268 кВт