Какова работа, совершенная атомным ледоколом, который пробил лед на расстоянии 20.5 метров с постоянной мощностью 32.0

Физика: Работа и энергия

Инструкция: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу для работы:

Работа (W) = Сила (F) × Путь (d) × cos(θ)

В данной задаче, сила, действующая на атомный ледокол, это его мощность (P), а путь, пройденный ледоколом, это расстояние (d). Нам также дана информация о скорости (v) ледокола.

Сначала мы можем найти силу, используя формулу для мощности:

Сила (F) = Мощность (P) / Скорость (v)

F = 32000000 Вт / 0.833 м/с

Затем мы можем вычислить работу, заменяя известные значения в формулу работы:

W = F × d × cos(θ)

W = (32000000 Вт / 0.833 м/с) × 20.5 м × cos(θ)

Однако нам не дан угол (θ) между направлением, в котором действует сила, и направлением движения ледокола. Поэтому мы предполагаем, что эти направления сонаправлены, и cos(θ) = 1.

Затем мы можем вычислить:

W = (32000000 Вт / 0.833 м/с) × 20.5 м × 1

W = 1254529146 Дж (джоуль)

Дополнительный материал:

Найдите работу, совершенную атомным ледоколом, который пробил лед на расстоянии 20.5 метров с постоянной мощностью 32.0 мегаватт и двигался со скоростью 0.833 метра в секунду.

Совет: Для понимания работы и энергии, рекомендуется изучать и разбирать примеры задач, особенно те, где требуется вычислять мощность, работу или энергию с использованием формул.

Проверочное упражнение:

Самолет, двигаясь со скоростью 250 м/c, преодолевает расстояние 500 км. Какая работа была совершена двигателем самолета, если известно, что мощность его двигателя равна 15000 лошадиных сил? (Примечание: 1 лошадиная сила ≈ 735.5 Вт)

Содержание: Работа и мощность

Описание:
Работа – это физическая величина, которая показывает количество энергии, которое передается или используется для перемещения объекта. Работа вычисляется как произведение силы, действующей на объект, и расстояния, на которое этот объект был перемещен вдоль направления силы.

Формула для вычисления работы:
Работа (W) = Сила (F) * Расстояние (d) * cos(θ)

В данной задаче атомный ледокол пробил лед на расстоянии 20.5 метров с постоянной мощностью 32.0 мегаватт и двигался со скоростью 0.833 метра в секунду. Мощность – это количество работы, совершаемой в единицу времени.

Чтобы вычислить работу, совершенную ледоколом, нужно найти силу, с которой он пробил лед, а также угол (θ) между направлением силы и направлением перемещения ледокола.

Например:
Найдем работу, совершенную атомным ледоколом.

Дано:
Расстояние (d) = 20.5 м
Мощность (P) = 32.0 мегаватт = 32,000,000 Вт
Скорость (v) = 0.833 м/с

Найдем силу:
Сила (F) = Мощность (P) / Скорость (v) = 32,000,000 Вт / 0.833 м/с ≈ 38,418,970.9 Н

Так как нам не дан угол, предположим, что сила и перемещение направлены в одном направлении. Поэтому cos(θ) = 1.

Найдем работу:
Работа (W) = Сила (F) * Расстояние (d) * cos(θ) = 38,418,970.9 Н * 20.5 м * 1 = 789,229,747.25 Дж

Совет:
Для понимания работы и мощности, помните, что работа – это совершенный физический процесс, в результате которого энергия переходит или используется для перемещения объекта.

Закрепляющее упражнение:
Чему будет равна работа, совершенная деловым человеком, который перемещается на расстояние 5 километров со скоростью 3 метра в секунду и с развиваемой мощностью 500 ватт? Ответ дайте с подробным пояснением.