Решите письменно задачу. Запишите развернутое решение, указав все необходимые формулы и законы физики. ответ можно округлить.
Задача.
Вычислите полезную мощность насоса, подающего за 20 секунд 400 л бензина в специальную емкость на высоту 13 м. Плотность жидкости принять по таблице. Ускорение свободного падения принять g = 10 Н/кг.
ответ дайте в кВт.
Модуль 2. «Равновесие сил на рычаге». Решите письменно две задачи. Для каждой запишите развернутое решение, указав все необходимые формулы и законы физики. ответ можно округлить.
Задача 1.
Рассмотри рисунок № 1. На рисунке в точке С к рычагу приложена некоторая сила F. В другой точке подвешен груз весом 2Н. Каково должно быть значение силы F для того, чтобы рычаг сохранял равновесие ? Какова длина рычага АС? Одно деление на рычаге равно 5,5 см. Сделайте рисунок. ответ дайте в системе СИ.

Рис.1.
Задача 2.
Справа к неподвижному блоку подвесили небольшую чугунную пластинку объемом 42 см3. Слева к нити прикрепили динамометр (см. рис.2.). Что покажет динамометр? ответ пояснить

Дано:

Vo = Vx = 3·10⁷ м/с

U = 100 В

L = 10 см = 0,10 м

d = 1 см = 0,01 м

e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл - заряд электрона

m = 9,11·10⁻³¹ кг - масса электрона

ΔEk - ?

1)

Напряженность поля:

E = F / e

Но

E = U / d

Тогда:

F/e = U/d

F = e·U/d

Ускорение электрона в электрическом поле:

a = F / m = e·U / (m·d)

2)

Время пролета пространства электроном:

t = L / Vx

Вертикальная скорость:

Vy = a·t =  e·U·L / (m·d·Vx)

По теореме Пифагора   находим скорость электрона:

V² = Vx² +Vy²

Vy² = V²-Vx²

Изменение кинетической энергии:

ΔEk = (m/2)·(V² - Vy²)  = (m/2)·(e·U·L / (m·d·Vx))² = e²·U²·L²/ (2·m·d²·Vx²)

3)

Подставляем данные:

ΔEk = (1,6·10⁻¹⁹)²·100²·0,10² / (2·9,11·10⁻³¹·0,01²·(3·10⁷)² ) ≈ 1,56·10⁻¹⁷ Дж

Дано:

Vo = Vx = 3·10⁷ м/с

U = 100 В

L = 10 см = 0,10 м

d = 1 см = 0,01 м

e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл - заряд электрона

m = 9,11·10⁻³¹ кг - масса электрона

ΔEk - ?

1)

Напряженность поля:

E = F / e

Но

E = U / d

Тогда:

F/e = U/d

F = e·U/d

Ускорение электрона в электрическом поле:

a = F / m = e·U / (m·d)

2)

Время пролета пространства электроном:

t = L / Vx

Вертикальная скорость:

Vy = a·t =  e·U·L / (m·d·Vx)

По теореме Пифагора  

находим скорость электрона:

V² = Vx² +Vy²

Vy² = V²-Vx²

Изменение кинетической энергии:

ΔEk = (m/2)·(V² - Vy²)  = (m/2)·(e·U·L / (m·d·Vx))² = e²·U²·L²/ (2·m·d²·Vx²)

3)

Подставляем данные:

ΔEk = (1,6·10⁻¹⁹)²·100²·0,10² / (2·9,11·10⁻³¹·0,01²·(3·10⁷)² ) ≈ 1,56·10⁻¹⁷ Дж