Шарик массой 50 г движется горизонтально. Кинетическая энергия шарика равна 3.92 дж. Он сталкивается с бруском массой 150 г, неподвижно висящим на нити длиной 1 м. Посое абсолютно неупругого удара шарик и брусок движутся как единое целое. Определите наибольший угол отклонения нити от вертикали
m = 70 кг
g = 10 м/
a = 3 м/
Найти:
P - ?
Решение:
Fт = m*g; P = Fт + m*a или P = m * (g+a).
P = 70 кг * (10 Н/кг + 3 Н/кг) = 910 Н
ответ: 910 Н
В данной задаче мы складываем ускорения, т.к. они направленны в одном направлении, но если бы они были направлены в противоположные стороны, нужно было бы из ускорения свободного падения (g) вычитать ускорение лифта (а), и еще примечание:
Если ускорение лифта направленно противоположно ускорению свободного падения, и по значению больше, то вес тела равен 0.
N = A/t,
где N - мощность, A - работа, t - время выполненной работы.
Единица измерения - Ватт [Вт]
Пример. Найти мощность потока воды, протекающей через плотину, если высота падения воды 25 м, а расход ее - 120 м3 в минуту.
Запишем условие задачи и решим ее.
Дано:
h = 25 м
V = 120 м3
ρ = 1000 кг/м3
t = 60 c
g = 9,8 м/с2
N-?
Решение:
Масса падающей воды: m = ρV,
m = 1000 кг/м3 · 120 м3 = 120 000 кг (12 · 104 кг).
Сила тяжести, действующая на воду:
F = gm,
F = 9.8 м/с2 · 120 000 кг ≈ 1 200 000 Н (12 · 105 Н)
Работа, совершаемая потоком в минуту:
A = Fh,
А - 1 200 000 Н · 25 м = 30 000 000 Дж (3 · 107 Дж).
Мощность потока: N = A/t,
N = 30 000 000 Дж / 60 с = 500 000 Вт = 0,5 МВт.
ответ: N = 0.5 МВт.