1. Если движение тела происходит в направлении, противоположном направлению приложенной силы, то данная сила совершает какую работу? 2. назовите единицу работы — 3. Механическая…
1. Если движение тела происходит в направлении, противоположном направлению приложенной силы, то данная сила совершает какую работу? 2. назовите единицу работы — 3. Механическая работа совершается в случае, если: Выберите правильный вариант ответа а) штангист пытается поднять штангу, но не может б) поезд движется под действием силы тяги электровоза в) на столе лежит книга 4. По гладкому горизонтальному льду катится свинцовый шарик. Совершается ли при этом работа? 5. Сравните мощности двух спортсменов. Первый пробежал 100 м за 20 с 20с, а второй — за 25с. Что можно сказать о мощности, развиваемой каждым из бегунов? Выберите правильный вариант ответа: а) Мощности одинаковы. б) Второй развивает большую мощность. в) Первый развивает большую мощность. 6. Решите задачу. У автомобиля закончился бензин. Водитель автомобиля, прилагая силу величиной 91Н, толкает его до бензоколонки, находящейся на расстоянии 132м. Какую работу проделает водитель, когда докатит автомобиль до бензоколонки? 7. Решите задачу Какую работу совершает двигатель мощностью 85 кВт за 35 минут? 7. Решите задачу. 10 баллов Введите ответ в предложенное ниже поле. Мальчик, масса которого 65кг, взбирается на дерево высотой 3,5м. Какую работу при этом совершает мальчик? Принять, что g≈10Н/кг 9. Решите задачу. Двигатель КАМАЗа мощностью 235кВт развивает силу тяги 30кН. За сколько минут, двигаясь равномерно, он преодолеет расстояние 3 км? 10. Решите задачу. На железной дороге эксплуатируются тепловозы и электровозы различной мощности, например 4800кВт. Какую силу тяги развивают двигатели тепловоза при скорости поезда 72км/ч? 11. Решите задачу. При подъёме ящика с инструментами на высоту 8м выполнена работа в 1760Дж. Вычислите массу гвоздей, если известно, что масса ящика равна 6кг. Принять, что g=10Н/кг. 12. Решите задачу. В часах с кукушкой гиря опускается за 12ч на 86см. Определите мощность механизма этих часов, если масса гири 2,5кг.
Конечно! Ниже представлены подробные решения каждого из заданных вопросов с объяснениями.
1. Если движение тела происходит в направлении, противоположном приложенной силе, то данная сила совершает какую работу?
Ответ: Работа — это скалярная величина, равная произведению модуля силы, перемещения и косинуса угла между ними.
Если сила направлена противоположно движению, то угол между силой и перемещением 180°, и косинус этого угла равен -1.
Следовательно, работа — отрицательна и равна:
\[ A = F \cdot s \cdot \cos 180^\circ = -F \cdot s \]
Итог: Такая сила совершает отрицательную работу, то есть тормозит движение тела.
2. Назовите единицу работы
Ответ: единица работы — Джоуль (Дж)
3. Механическая работа совершается в случае, если:
Варианты:
а) штангист пытается поднять штангу, но не может — работа не совершается, так как перемещения нет.
б) поезд движется под действием силы тяги электровоза — да, так как есть перемещение.
в) на столе лежит книга — нет работы, так как книга не перемещается.
Правильный ответ: б)
4. По гладкому горизонтальному льду катится свинцовый шарик. Совершается ли при этом работа?
Ответ: Нет.
Поскольку поверхность гладкая, трения нет, и если внешних сил не действует, то работа сил не совершается.
Перемещение происходит за счет сохранения импульса, но работа внешних сил — отсутствует.
5. Сравните мощности двух спортсменов.
Первый: 100 м за 20 с
Второй: 100 м за 25 с
Мощность — это работа, деленная на время.
Поскольку оба спортсмена проходят одинаковое расстояние, энергия (в идеале, она равна работе) пропорциональна силе, но в данном случае предположим, что оба преодолевают сопротивление.
Работа пропорциональна усилию и пройденному пути; при одинаковых условиях можно сравнить по формуле мощности:
\[ P = \frac{A}{t} \]
Допустим, что силы одинаковы, тогда:
- Первый — больше работы за меньшее время → большая мощность.
- Второй — меньшая мощность.
Правильный ответ: в) Первый развивает большую мощность.
6. Работа при толкании автомобиля
\[ A = F \times s = 91\, Н \times 132\, м = 12\,012\, Дж \]
Ответ: водитель проделает работу, равную 12,012 кДж.
7. Работа двигателя за 35 минут
Мощность: 85 кВт = 85 000 Вт
Время: 35 мин = 2100 с
Работа:
\[ A = P \times t = 85\,000\, Вт \times 2100\, с = 178\,500\, 000\, Дж \]
Ответ: 178,5 МДж
8. Работа мальчика, взбирающегося на дерево
Масса мальчика: 65 кг
Высота: 3,5 м
g ≈ 10 Н/кг
Работа:
\[ A = m \times g \times h = 65\, кг \times 10\, Н/кг \times 3,5\, м = 2275\, Дж \]
Ответ: 2275 Дж
9. Время преодоления 3 км двигателем
Мощность: 235 кВт = 235 000 Вт
Сила тяги: 30 кН = 30 000 Н
Расстояние: 3 км = 3000 м
При движении равномерном:
Работа:
\[ A = F \times s = 30\,000\, Н \times 3000\, м = 90\,000\,000\, Дж \]
Время:
\[ t = \frac{A}{P} = \frac{90\,000\,000\, Дж}{235\,000\, Вт} \approx 383\, \textс \]
В минутах:
\[ \frac{383\, \textс}{60} \approx 6,38\, мин \]
Ответ: около 6,4 минут.
10. Сила тяги тепловоза при скорости 72 км/ч
Мощность: 4800 кВт = 4 800 000 Вт
Скорость: 72 км/ч = 20 м/с
Работа за одну секунду:
\[ A = P \times t \]
Изменяя только силу тяги, получаем:
\[ F = \frac{P}{v} = \frac{4\,800\,000\, Вт}{20\, м/с} = 240\,000\, Н \]
Ответ: сила тяги примерно 240 кН.
11. Масса гвоздей при подъёме ящика
Работа (подъем):
\[ A = m_{гвоздей} \times g \times h \]
Значит:
\[ m_{гвоздей} = \frac{A}{g \times h} \]
Значение:
\[ A = 1760\, Дж \] \[ g=10\, Н/кг \] \[ h=8\, м \]
Подставим:
\[ m_{гвоздей} = \frac{1760}{10 \times 8} = \frac{1760}{80} = 22\, кг \]
Ответ: масса гвоздей — 22 кг.
12. Мощность часов с гирей
Масса гирь: 2,5 кг
Высота: 86 см = 0,86 м
g = 10 Н/кг
Работа:
\[ A = m \times g \times h = 2,5\, кг \times 10\, Н/кг \times 0,86\, м = 21,5\, Дж \]
Часовые механизмы работают за 12 часов (= 43200 секунд):
Мощность:
\[ P = \frac{A}{t} = \frac{21,5\, Дж}{43200\, с} \approx 0,0005\, Вт \]
Ответ: мощность около 0,0005 Вт.
Если нужны более подробные объяснения по какому-либо вопросу — обращайтесь!
