Определите среднюю мощность двигателя транспортёра, который равномерно поднимает 450 тонн щебня на высоту 5
Определите среднюю мощность двигателя транспортёра, который равномерно поднимает 450 тонн щебня на высоту 5 м за полчаса. Учтите, что ускорение свободного падения составляет 10 Н/кг. Предоставьте ответ в кВт.
15.11.2023 14:35
Описание: Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать формулу для расчета мощности. Мощность может быть определена как работа, выполняемая за единицу времени. Формула для расчета мощности выглядит следующим образом:
\[ P = \frac{W}{t} \]
где P - мощность (в ваттах), W - работа (в джоулях), t - время (в секундах).
В данной задаче нам даны масса груза (450 тонн), высота подъема (5 метров) и время (0.5 часа).
Сначала мы можем найти работу, совершаемую транспортёром, используя следующую формулу:
\[ W = m \cdot g \cdot h \]
где m - масса (в килограммах), g - ускорение свободного падения (10 Н/кг), h - высота (в метрах).
Подставляя известные значения:
\[ W = 450 \, \text{т} \times 1000 \, \text{кг/т} \times 10 \, \text{Н/кг} \times 5 \, \text{м} \]
После вычисления получаем, что работа W равна 22 500 000 джоулей.
Затем мы можем использовать формулу для расчета мощности:
\[ P = \frac{W}{t} \]
\[ P = \frac{22 500 000 \, \text{дж}}{0.5 \, \text{ч}} \times \frac{1 \, \text{ч}}{3600 \, \text{сек}} \times \frac{1 \, \text{Вт}}{1 \, \text{дж}} \times 1000 \, \text{кВт/Вт} \]
Расчет даст нам значение мощности P в киловаттах.
Демонстрация:
Дано: масса груза (m) = 450 тонн, высота подъема (h) = 5 м, время (t) = 0.5 часа.
Мы можем использовать формулу P = W / t для расчета средней мощности двигателя:
P = (450 тонн * 1000 кг/т * 10 Н/кг * 5 м) / (0.5 часа * 3600 сек/час * 1 Вт/дж * 1000 кВт/Вт)
Результат: средняя мощность двигателя равна P киловатт.
Совет: Для более легкого понимания концепции мощности и работы в физике, вы можете представить себя работником, поднимающим груз на определенную высоту. Мощность описывает, как быстро вы совершаете работу. Если вы поднимаете тяжелый груз на большую высоту за меньшее время, ваша мощность будет выше. Если вы поднимаете легкий груз на небольшую высоту за большее время, ваша мощность будет меньше.
Ещё задача: Найдите среднюю мощность двигателя, если транспортёр равномерно поднимает груз массой 800 кг на высоту 10 м за 2 минуты. Предоставьте ответ в киловаттах.