Для решения данной задачи, нам следует вычислить работу, совершаемую при подъеме грунта и ковша. Решим по шагам:
Первоначальные данные:
- Объем грунта поднятого за один прием: \( V = 14 \, м^3 \)
- Высота подъема грунта: \( h = 20 \, м \)
- Сила с которой работает вставатор без ковша и грунта: \( F = 20 \, кН \)
- Плотность грунта: \( \rho = 1500 \, кг/м^3 \)
Определение работы:
- Работа при подъеме груза осуществляется против силы тяжести. Работа равна произведению силы и перемещения в направлении этой силы. Формула для вычисления работы: \[ W = F \cdot h \]
Вычисление работы подъема грунта:
Сначала нужно определить массу груза \( m \), который в данном случае равен объему грунта, умноженному на его плотность: \[ m = V \cdot \rho = 14 \, м^3 \cdot 1500 \, кг/м^3 \] \[ m = 21000 \, кг = 21 \, тонна \]
Теперь вычислим работу по подъему груза: \[ W_{грунта} = F \cdot h = 20000 \, Н \cdot 20 \, м \] \[ W_{грунта} = 400000 \, Дж \]
Вычисление работы подъема ковша:
- Масса ковша рассматривается как та же масса грунта, так как он поднимается на ту же высоту и имеет ту же плотность. \[ W_{ковша} = F \cdot h = 20000 \, Н \cdot 20 \, м \] \[ W_{ковша} = 400000 \, Дж \]
Ответ:
- Работа, совершаемая при подъеме грунта, составляет 400000 Дж (или 400 кДж).
- Работа, совершаемая при подъеме ковша, также составляет 400000 Дж (или 400 кДж).
Таким образом, общая работа, совершаемая при подъеме грунта и ковша, равна 800 кДж.