### Задача №2
Смотри, тут всё просто: заполняем таблицу, используя формулы.
| № варианта |
Объем груза V, м³ |
Плотность груза, кг/м³ |
Высота подъема h, м |
Время подъема t, c |
Масса груза, кг |
Сила тяжести Fт, Н |
Работа силы тяжести , Дж |
Сила упругости T, Н |
Работа силы упругости , Дж |
Развиваемая мощность, Вт |
Потенциальная энергия тела на высоте h, Дж |
Кинетическая энергия тела на высоте h, Дж |
| 1 |
0,04 |
2800 |
? |
2 |
? |
? |
-3360 |
? |
? |
? |
? |
? |
| 2 |
0,01 |
1000 |
9 |
3 |
? |
? |
? |
? |
? |
? |
? |
? |
Вариант 1:
1. Масса груза:
\[m = \rho \cdot V = 2800 \cdot 0.04 = 112 \ кг\]
2. Сила тяжести:
\[F_т = mg = 112 \cdot 9.8 = 1097.6 \ Н\]
3. Работа силы тяжести:
\[A_т = -mgh\]
\[h = \frac{-A_т}{mg} = \frac{3360}{112 \cdot 9.8} = \frac{3360}{1097.6} = 3.06 \ м\]
4. Сила упругости:
Груз поднимают равноускоренно, поэтому
\[T - mg = ma\]
\[a = \frac{2h}{t^2} = \frac{2 \cdot 3.06}{2^2} = \frac{6.12}{4} = 1.53 \ м/с^2\]
\[T = m(g + a) = 112 \cdot (9.8 + 1.53) = 112 \cdot 11.33 = 1268.96 \ Н\]
5. Работа силы упругости:
\[A_T = T \cdot h = 1268.96 \cdot 3.06 = 3882.92 \ Дж\]
6. Развиваемая мощность:
\[N = T \cdot v_{ср}\]
\[v_{ср} = \frac{h}{t} = \frac{3.06}{2} = 1.53 \ м/с\]
\[N = 1268.96 \cdot 1.53 = 1941.51 \ Вт\]
7. Потенциальная энергия тела на высоте h:
\[E_п = mgh = 112 \cdot 9.8 \cdot 3.06 = 3360 \ Дж\]
8. Кинетическая энергия тела на высоте h:
\[v = at = 1.53 \cdot 2 = 3.06 \ м/с\]
\[E_к = \frac{1}{2} m v^2 = \frac{1}{2} \cdot 112 \cdot (3.06)^2 = 56 \cdot 9.36 = 524.16 \ Дж\]
Вариант 2:
1. Масса груза:
\[m = \rho \cdot V = 1000 \cdot 0.01 = 10 \ кг\]
2. Сила тяжести:
\[F_т = mg = 10 \cdot 9.8 = 98 \ Н\]
3. Работа силы тяжести:
\[A_т = -mgh = -10 \cdot 9.8 \cdot 9 = -882 \ Дж\]
4. Сила упругости:
Груз поднимают равноускоренно, поэтому
\[T - mg = ma\]
\[a = \frac{2h}{t^2} = \frac{2 \cdot 9}{3^2} = \frac{18}{9} = 2 \ м/с^2\]
\[T = m(g + a) = 10 \cdot (9.8 + 2) = 10 \cdot 11.8 = 118 \ Н\]
5. Работа силы упругости:
\[A_T = T \cdot h = 118 \cdot 9 = 1062 \ Дж\]
6. Развиваемая мощность:
\[N = T \cdot v_{ср}\]
\[v_{ср} = \frac{h}{t} = \frac{9}{3} = 3 \ м/с\]
\[N = 118 \cdot 3 = 354 \ Вт\]
7. Потенциальная энергия тела на высоте h:
\[E_п = mgh = 10 \cdot 9.8 \cdot 9 = 882 \ Дж\]
8. Кинетическая энергия тела на высоте h:
\[v = at = 2 \cdot 3 = 6 \ м/с\]
\[E_к = \frac{1}{2} m v^2 = \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot (6)^2 = 5 \cdot 36 = 180 \ Дж\]
Заполненная таблица:
| № варианта |
Объем груза V, м³ |
Плотность груза, кг/м³ |
Высота подъема h, м |
Время подъема t, c |
Масса груза, кг |
Сила тяжести Fт, Н |
Работа силы тяжести , Дж |
Сила упругости T, Н |
Работа силы упругости , Дж |
Развиваемая мощность, Вт |
Потенциальная энергия тела на высоте h, Дж |
Кинетическая энергия тела на высоте h, Дж |
| 1 |
0,04 |
2800 |
3.06 |
2 |
112 |
1097.6 |
-3360 |
1268.96 |
3882.92 |
1941.51 |
3360 |
524.16 |
| 2 |
0,01 |
1000 |
9 |
3 |
10 |
98 |
-882 |
118 |
1062 |
354 |
882 |
180 |
Проверь: Убедись, что правильно применил формулы для равноускоренного движения и работы.
База: Помни, что работа силы тяжести отрицательна, когда тело поднимается.