Какова высота подъема груза массой 30 кг, если на преодоление трения затрачено 0,25 кДж работы и общая работа составляет 2 кДж? Учитывайте ускорение свободного падения 10 м/с².
Муравей
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать законы сохранения энергии. В данном случае, работа, затраченная на преодоление трения, должна быть равна работе, совершенной для поднятия груза на определенную высоту.
Первым шагом, найдем работу, совершенную для поднятия груза на высоту \( h \). Для этого мы будем использовать следующую формулу:
\[ \text{{Работа}} = \text{{Потенциальная энергия}} = m \cdot g \cdot h \]
где
\( m = 30 \) кг - масса груза,
\( g = 10 \) м/с² - ускорение свободного падения,
\( h \) - высота подъема груза.
Подставляем известные значения:
\[ 0.25 \text{{ кДж}} = 30 \text{{ кг}} \cdot 10 \text{{ м/с²}} \cdot h \]
Теперь, найдем общую работу, совершенную на подъем груза, при данной высоте. Общая работа равна сумме работы, совершенной на поднятие груза и работы, затраченной на преодоление трения:
\[ \text{{Общая работа}} = \text{{Потенциальная энергия}} + \text{{Работа при трении}} \]
\[ 2 \text{{ кДж}} = m \cdot g \cdot h + 0.25 \text{{ кДж}} \]
Теперь у нас есть система уравнений:
\[ 30 \text{{ кг}} \cdot 10 \text{{ м/с²}} \cdot h + 0.25 \text{{ кДж}} = 2 \text{{ кДж}} \]
Для решения системы уравнений, выразим \( h \) из первого уравнения:
\[ h = \frac{{2 \text{{ кДж}} - 0.25 \text{{ кДж}}}}{{30 \text{{ кг}} \cdot 10 \text{{ м/с²}}}} \]
\[ h = \frac{{1.75 \text{{ кДж}}}}{{300 \text{{ кг м/с²}}}} \]
\[ h = \frac{{1.75}}{{300}} \text{{ м}} \]
\[ h \approx 0.0058 \text{{ м}} \]
Ответ: Высота подъема груза составляет примерно 0.0058 метра.
Первым шагом, найдем работу, совершенную для поднятия груза на высоту \( h \). Для этого мы будем использовать следующую формулу:
\[ \text{{Работа}} = \text{{Потенциальная энергия}} = m \cdot g \cdot h \]
где
\( m = 30 \) кг - масса груза,
\( g = 10 \) м/с² - ускорение свободного падения,
\( h \) - высота подъема груза.
Подставляем известные значения:
\[ 0.25 \text{{ кДж}} = 30 \text{{ кг}} \cdot 10 \text{{ м/с²}} \cdot h \]
Теперь, найдем общую работу, совершенную на подъем груза, при данной высоте. Общая работа равна сумме работы, совершенной на поднятие груза и работы, затраченной на преодоление трения:
\[ \text{{Общая работа}} = \text{{Потенциальная энергия}} + \text{{Работа при трении}} \]
\[ 2 \text{{ кДж}} = m \cdot g \cdot h + 0.25 \text{{ кДж}} \]
Теперь у нас есть система уравнений:
\[ 30 \text{{ кг}} \cdot 10 \text{{ м/с²}} \cdot h + 0.25 \text{{ кДж}} = 2 \text{{ кДж}} \]
Для решения системы уравнений, выразим \( h \) из первого уравнения:
\[ h = \frac{{2 \text{{ кДж}} - 0.25 \text{{ кДж}}}}{{30 \text{{ кг}} \cdot 10 \text{{ м/с²}}}} \]
\[ h = \frac{{1.75 \text{{ кДж}}}}{{300 \text{{ кг м/с²}}}} \]
\[ h = \frac{{1.75}}{{300}} \text{{ м}} \]
\[ h \approx 0.0058 \text{{ м}} \]
Ответ: Высота подъема груза составляет примерно 0.0058 метра.
Знаешь ответ?