Дано: Fт = 1000 Н - сила тяжести груза F = 680 Н - сила, прикладываемая к грузу для подъема по доске h = 1,4 м - высота подъема L = 5 м - длина доски Найти: КПД (η)
η = Ап / Aз. (Ап - полезная работа, Аз - затраченная работа) Ап = Fт * h = 1000 Н * 1,4 м = 1 400 Дж Аз = F * L = 680 Н * 5 м = 3 400 Дж η = 1400 Дж / 3400 Дж ≈ 0,41 = 41%
Почему КПД такой низкий и как его увеличить? Из условия равновесия груза: F = Fт * sin(α) + F тр (α - угол наклона доски, Fтр - сила трения) F тр = N * f = Fт*cos(α)*f (N- нормальная реакция, f - коэффициент трения) η = Fт*h / F*L = Fт*sin(α) / F = Fт * sin(α) / (Fт * sin(α) + Fт*cos (α)*f) η = sin(α) / (sin(α) + cos(α)*f)
Найдём условие, при котором η = 1 sin(α) / (sin(α) + cos(α)*f) = 1 sin(α) = sin(α) + cos(α)*f cos(α)*f = 0 Это равенство верно, когда f=0 (отсутствует трение) или α = 90° (доска вертикальная). :)
Следовательно, кинетической энергией обладают лишь те тела, которые имеют скорость, то есть движутся.
Из перечисленных тел движутся только ракета и карусель. Значит, они и обладают кинетической энергией.
ответ: а, с.
В) Кинетическая энергия вычисляется по формуле
Ек = , где m — масса тела, v — его скорость.
То есть чем больше скорость тела, тем больше кинетическая энергия. Во время падения камень движется равноускоренно (с ускорением g), то есть егоскорость постоянно увеличивается. Значит, кинетическая энергия камня тоже постоянно увеличивается.
Потенциальная энергия вычисляется по формуле
Еп = mgh, где
m — масса тела, g — ускорение свободного падения, h — высота, на которой находится тело.
То есть чем больше высота, на которой находится тело, тем больше потенциальная энергия. И наоборот: чем меньше высота, тем меньше потенциальная энергия.
При падении камня на землю его высота над ней постоянно уменьшается. Значит, потенциальная энергия камня тоже постоянно уменьшается.
Fт = 1000 Н - сила тяжести груза
F = 680 Н - сила, прикладываемая к грузу для подъема по доске
h = 1,4 м - высота подъема
L = 5 м - длина доски
Найти: КПД (η)
η = Ап / Aз. (Ап - полезная работа, Аз - затраченная работа)
Ап = Fт * h = 1000 Н * 1,4 м = 1 400 Дж
Аз = F * L = 680 Н * 5 м = 3 400 Дж
η = 1400 Дж / 3400 Дж ≈ 0,41 = 41%
Почему КПД такой низкий и как его увеличить?
Из условия равновесия груза:
F = Fт * sin(α) + F тр (α - угол наклона доски, Fтр - сила трения)
F тр = N * f = Fт*cos(α)*f (N- нормальная реакция, f - коэффициент трения)
η = Fт*h / F*L = Fт*sin(α) / F = Fт * sin(α) / (Fт * sin(α) + Fт*cos (α)*f)
η = sin(α) / (sin(α) + cos(α)*f)
Найдём условие, при котором η = 1
sin(α) / (sin(α) + cos(α)*f) = 1
sin(α) = sin(α) + cos(α)*f
cos(α)*f = 0
Это равенство верно, когда f=0 (отсутствует трение) или α = 90° (доска вертикальная). :)
А) a, c
B) b
C) b
Объяснение:
А) Кинетическая энергия вычисляется по формуле
Ек =
, где
m — масса тела, v — его скорость.
Следовательно, кинетической энергией обладают лишь те тела, которые имеют скорость, то есть движутся.
Из перечисленных тел движутся только ракета и карусель. Значит, они и обладают кинетической энергией.
ответ: а, с.
В) Кинетическая энергия вычисляется по формуле
Ек =
, где m — масса тела, v — его скорость.
То есть чем больше скорость тела, тем больше кинетическая энергия. Во время падения камень движется равноускоренно (с ускорением g), то есть егоскорость постоянно увеличивается. Значит, кинетическая энергия камня тоже постоянно увеличивается.
Потенциальная энергия вычисляется по формуле
Еп = mgh, где
m — масса тела, g — ускорение свободного падения, h — высота, на которой находится тело.
То есть чем больше высота, на которой находится тело, тем больше потенциальная энергия. И наоборот: чем меньше высота, тем меньше потенциальная энергия.
При падении камня на землю его высота над ней постоянно уменьшается. Значит, потенциальная энергия камня тоже постоянно уменьшается.
ответ: b.
C) В системе СИ работа измеряется в джоулях (Дж).
Мощность измеряется в ваттах (Вт),
Энергия — в джоулях (Дж),
Сила и Вес — в ньютонах (Н).
Значит, нужная нам величина — энергия.
ответ: b.