Каков модуль равнодействующей силы, приложенной к вертолету во время взлета, если за время t = 6,0 с была выполнена
Каков модуль равнодействующей силы, приложенной к вертолету во время взлета, если за время t = 6,0 с была выполнена работа А = 73,5 кДж? Учитывая, что масса вертолета составляет m = 3,0 т.
28.11.2023 16:31
Инструкция:
Для решения задачи нам понадобится применение законов кинематики и энергетики.
Работа, которая была совершена, равна произведению силы на путь, по которому сместились точки приложения этой силы. В данном случае, работа выполненная над вертолетом равна силе, приложенной к вертолету во время взлета, умноженная на расстояние, на которое вертолет переместился в направлении этой силы.
Формула для работы выглядит так: А = F * s, где А - работа, F - сила и s - путь.
Модуль равнодействующей силы вычисляется по формуле: |F| = A / t, где |F| - модуль равнодействующей силы, A - работа и t - время.
Дано, что А = 73,5 кДж и t = 6,0 с.
Подставляя значения в формулу, получаем: |F| = 73,5 кДж / 6,0 с.
Не забывайте, что 1 кДж = 1000 Дж.
Демонстрация:
Дано: А = 73,5 кДж, t = 6,0 с
Найти |F|
Решение:
|F| = 73,5 кДж / 6,0 с = 12,25 кДж/с
1 кДж/с = 1000 Дж/с
|F| = 12,25 * 1000 Дж/с
|F| = 12250 Дж/с
Совет:
Для лучшего понимания темы энергетики и работы, рекомендуется изучать основные формулы и примеры с решениями задач на данную тему. Также полезно разобраться в понятии направления силы и расстояния, на которое эта сила действует.
Практика:
Масса вертолета составляет m = 1500 кг. Известно, что сила, необходимая для поднятия вертолета с места и удержания его в воздухе, равна весу вертолета. Найдите вес вертолета в ньютонах с точностью до сотых.
Пояснение: Для решения этой задачи, нам понадобится использовать формулу для работы. Работа, выполненная приложенной силой, равна произведению силы на перемещение, в данном случае, работа A равна скалярному произведению силы и перемещения. В данной задаче сила является равнодействующей силы, примененной к вертолету во время взлета.
Мы также знаем, что работа выражается в джоулях (Дж), а в нашей задаче работа А = 73,5 кДж, поэтому нужно перевести работу в джоули. 1 кДж = 1000 Дж, поэтому 73,5 кДж = 73,5 * 1000 Дж = 73500 Дж.
Решим формулу работы, представив ее в виде A = F * d, где A - работа, F - модуль силы, d - перемещение.
Учитывая, что время t = 6,0 с, мы можем решить уравнение для модуля силы F, заменив перемещение d на v * t, где v - скорость. То есть A = F * (v * t).
После подстановки известных значений, получим 73500 Дж = F * (v * 6,0 с).
Мы также знаем, что сила F делится на массу вертолета m, поэтому F = m * g, где m - масса вертолета, g - ускорение свободного падения.
Теперь мы можем переписать уравнение как 73500 Дж = (m * g) * (v * 6,0 с).
Для решения модуля силы F, нам необходимо знать значения массы вертолета m, скорости v и ускорения свободного падения g. Если эти значения известны, мы можем подставить их в уравнение и решить его.
Например: Перешли к следующему заданию.
Совет: Для понимания работы и мощности важно освоить связь между силой, перемещением и временем. Помните, что работа измеряется в джоулях и равна произведению силы на перемещение. Мощность определяется как работа, выполненная за единицу времени. Для более глубокого понимания материала, рекомендуется проводить практические эксперименты и применять изучаемые формулы на конкретных примерах.
Закрепляющее упражнение: Если скорость вертолета во время взлета составляет 10 м/с, а ускорение свободного падения равно 9,8 м/с^2, какова масса вертолета, если работа выполнена равна 50 000 Дж? (Используйте формулы работы и подставки значений для решения задачи.)