4.Под действием силы тяги 1000 Н автомобиль движется с постоянной скоростью 72 км/ч. Мощность двигателя равна
Дано:
F = 1000 ньютонов
v = 72 километра\час (в СИ: v = 20 метров/секунду)
Найти:
N - ?
Решение:
Формула мощности:
N = A/t = Fs/t = Fv = 1000 * 20 = 20 000 ватт = 20 киловатт (КВт)
Ответ: Мощность двигателя равна 20 000 ватт, или 20 киловатт.
5.Какую силу нужно приложить, чтобы удержать в воде стальной рельс объёмом 0,7 м³? (Плотность воды 1000 кг/м³, стали 7800 кг/м³)
Дано:
V = 0,7 м³
ρ₁ (стали) = 7 800 килограмм/метр³
ρ₂ (воды) = 1 000 килограмм/метр³
Найти:
F - ?
Решение:
Находим силу тяжести, действующую на рельс. Она равна произведению ускорения свободного падения (g = 9,8 м/с² округляем до 10 м/с²) на массу рельса.
Массу рельса найдем по формуле:
m = ρ₁*V
Масса рельса равна 5 460 килограмм
Получим: Fт = gm; Fт = 10 метров/секунду * 5 460 килограммов = 54 600 ньютонов. На рельс действует архимедова сила. Она равна ρ₂ * gV. То есть, произведению плотности воды на ускорение свободного падения и объём плиты, "2" - это индекс плотности, а не коэффициент. F(арх) = 1 000 килограмм/ метр³ * 10 м/с² * 0,7 м³ = 7 000 ньютонов. Сила тяжести направлена вниз, а архимедова сила - вверх. Чтобы удержать рельс, необходимо приложить силу, равную разности этих сил: F = Fт - F(арх);
F = 54 600 ньютонов - 7 000 ньютонов = 47 600 ньютонов.
Ответ: Рельс нужно поддерживать, чтобы не упал на дно, с силой = 47 600 ньютонов, или 47,6 килоньютона (кН).
3. Птичка колибри массой 2 г при полёте достигает скорости 180 км/ч. Определите энергию движения этой птички.
Дано:
m = 2 грамма (в системе СИ: m = 0,002 килограмма)
v = 180 километров/час (в системе СИ: v = 50 метров/сек.)
Найти:
E (кинетическую) - ?
Решение:
Кинетическая энергия:
Eкин = mv²/2 = 0,002 * 50²/2 = 2,5 джоуля
Ответ: Кинетическая энергия колибри при полёте равна 2,5 джоуля.
2.Рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Первая сила 4 Н имеет плечо 15 см. Определите, чему равна вторая сила, если ее плечо 0,1 м.
Дано:
F₁ = 4 ньютона
l₁ = 15 сантиметров (в системе СИ: l₁ = 0,15 метров)
l₂ = 10 сантиметров (в системе СИ: l₂ = 0,1 метра)
Найти:
F₂ - ?
Решение:
Условие равновесия рычага:
F₁/F₂ = l₂/l₁
F₂ = l₁/l₂ * F₁ = 0,15 метров / 0,1 метра * 4 = 6 ньютонов
Ответ: Вторая сила, которая имеет плечо, равное 10 сантиметров, или 0,1 метра = 6 ньютонов.
1.Волна с частотой 4 Гц распространяется по шнуру со скоростью 8 м/с. Длина волны равна
Дано:
F = 4 герца
v = 8 метров/сек.
Найти:
λ = ?
Решение:
λ = v * T
T = 1 / F
λ = 8 метров/сек. / 1/4 секунды = 2 метра.
Ответ: Длина волны = 2 метра.