Решите задачи.
№1
На тело массой 2 кг действуют вдоль одной силы 10Н и 15Н (Н-ньютон),направленные в противоположные стороны.Тело переместилось на 50см.Определите какую работу совершила равнодействующая сила.
№2
При помощи активного блока поднимают ведро с песком весом 100Н на высоту 10м.Какую по величине работу совершают при этом?
№3
Моторы электровоза при движении со скоростью 72км/ч потребляют мощность 4000кВт.Определите силу тяги при КПД равном 60%.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Найдем работу каждой силы отдельно:
Работа первой силы: работа = сила путь = 10Н 0.5м = 5 ДжРабота второй силы: работа = сила путь = 15Н 0.5м = 7.5 Дж

Так как силы действуют в противоположных направлениях, их равнодействующая сила равна разности по модулю, то есть 15Н - 10Н = 5Н.

Работа равнодействующей силы: работа = сила путь = 5Н 0.5м = 2.5 Дж

Ответ: равнодействующая сила совершила работу 2.5 Дж.

Работа, совершаемая при поднятии ведра на высоту: работа = сила путь = 100Н 10м = 1000 Дж = 1 кДж

Ответ: работа, совершаемая при поднятии ведра на высоту 10м, равна 1 кДж.

Мощность можно рассчитать как произведение силы тяги на скорость движения: мощность = сила * скорость. С учетом КПД, мощность = работа / время.

Исходя из данных задачи:

Мощность = 4000 кВтСкорость = 72 км/ч = 20 м/сКПД = 60%

Мощность = работа / время
4000 кВт = сила * 20 м/с
сила = 4000 кВт / 20 м/с = 200 Н

Так как КПД = работа / (сила путь время), то КПД = работа / (сила скорость) = 0.6
Отсюда, работа = 0.6 200 Н * 20 м/с = 2400 Дж

Ответ: сила тяги при КПД 60% равна 200 Н.