10. По наклонному пандусу высотой 50 см в течение 14 секунд равномерно перемещали детски
коляску, двигая её
со скоростью 50 см/с. Коляску толкали вдоль поверхности пандуса
с силой, величина которой была равна 26 н. При движении по пандусу коляска обладала
кинетической энергией 3 Дж.
1) Определите массу коляски.
2) На сколько возросла потенциальная энергия коляски в результате подъёма по пандусу?
3) Чему равен КПД пандуса? ответ приведите в процентах и округлите до целых.
ответы на вопросы обоснуйте соответствующими рассуждениями или решением задачи.
Решение:
Движения парнишки на скейтборде описывается следующими параметрами:
m1=55 кг
v1=3 m/s
p1=m1*v1
Для девочки же справедливо:
m2=30 kg
v2=5 m/s
p2=m2*v2
По закону сохранения импульса, при условии, что масса скейтборда принебрежительно мала по сравнению к массе человекоподобных, мы можем записать:
p1+p2 = p
где
p - общий имульс системы после удивительного прыжка девочки:
p = (m1+m2)*v3
v3 здесь это и есть искомая скорость.
Тогда запишем:
m1*v1+m2*v2=(m1+m2)*v3
v3=(m1*v1+m2*v2)/(m1+m2)=(55*3+30*5)/(55+30)=(165+150)/85=315/85=63/17=3.7 м/c