Задача по физике из темы мощность Неподвижное тело массой m = 1,2 кг начинает движение под действием силы F = 30 Н, составляющей угол α = 45° с направлением перемещения. Найти мгновенную мощность P(t) силы в момент времени t = 16 с и среднюю мощность P за это время.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нахождения мгновенной мощности P(t) силы в момент времени t = 16 с воспользуемся формулой мощности:

P(t) = F(t) v(t) cos(α),

где F(t) - сила в момент времени t, v(t) - скорость тела в момент времени t, α - угол между направлением силы и направлением движения.

Сначала найдем скорость тела в момент времени t = 16 с. Для этого воспользуемся вторым законом Ньютона:

F = m * a,

где a - ускорение тела. Подставим известные значения:

30 = 1,2 * a
a = 25 м/с^2.

Затем найдем скорость тела в момент времени t = 16 с:

v(t) = a t
v(16) = 25 16 = 400 м/с.

Теперь можем найти мгновенную мощность P(16) силы:

P(16) = 30 400 cos(45°) ≈ 8480 Вт.

Для вычисления средней мощности P за время t = 16 с воспользуемся формулой:

P = W / t,

где W - работа, совершенная силой за время t. Работа вычисляется как произведение силы на перемещение:

W = F * s,

где s - путь, пройденный телом за время t. Так как у нас тело движется равномерно ускоренно, то:

s = v0 t + (1/2) a t^2
s = 0 + (1/2) 25 * 16^2 = 6400 м.

Теперь можем найти среднюю мощность:

P = 30 * 6400 / 16 = 12000 Вт.