Робітник підняв камінь на висоту 8 см, використовуючи лом як важіль, і виконав роботу в 184 дж. Намалюйте схему і зобразіть сили, що діють на лом. Визначте вагу каменя і механічний коефіцієнт добрива-важеля. Якщо робітник приклав силу 200 н до коротшої руки лома, а точка прикладання сили знизилася на 1.
Пётр
Хорошо, давайте разберемся с этой задачей пошагово.
Сначала нарисуем схему, изображая лом и камень.
Теперь давайте обозначим все силы, действующие на лом.
На одном конце лома действует сила тяжести, равная весу камня , направленная вниз. На другом конце лома действует приложенная сила , направленная вверх. Между ними возникает точка опоры (fulcrum), в этой точке действует реакция опоры .
Перейдем к определению величины сил и механических коэффициентов.
Вес камня можно определить как силу тяжести, равную массе камня умноженную на ускорение свободного падения:
где - масса камня, а - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с² на Земле).
Зная, что работа определяется как произведение силы на перемещение, мы можем найти вес камня:
где - высота подъема камня (в данной задаче 8 см).
Дано, что работа составляет 184 Дж (джоулей), поэтому мы можем записать уравнение:
Теперь мы можем решить этот уравнение относительно силы тяжести:
Таким образом, вес камня составляет:
Теперь перейдем к определению механического коэффициента (мощности) рычага.
Мощность (P) определяется как произведение силы на скорость:
В данной задаче нам известна приложенная сила (200 Н) и изменение времени (1 секунда), поэтому мы можем записать уравнение:
Отсюда находим вес камня:
Наконец, механический коэффициент доброта-важеля (МКДВ) определяется как отношение приложенной силы к силе тяжести:
Подставим значения:
Получаем, что механический коэффициент доброта-важеля равен 8.
Таким образом, в данной задаче вес камня составляет 23 Н, а механический коэффициент доброта-важеля равен 8.
Сначала нарисуем схему, изображая лом и камень.
Теперь давайте обозначим все силы, действующие на лом.
На одном конце лома действует сила тяжести, равная весу камня
Перейдем к определению величины сил и механических коэффициентов.
Вес камня можно определить как силу тяжести, равную массе камня умноженную на ускорение свободного падения:
где
Зная, что работа
где
Дано, что работа составляет 184 Дж (джоулей), поэтому мы можем записать уравнение:
Теперь мы можем решить этот уравнение относительно силы тяжести:
Таким образом, вес камня составляет:
Теперь перейдем к определению механического коэффициента (мощности) рычага.
Мощность (P) определяется как произведение силы на скорость:
В данной задаче нам известна приложенная сила
Отсюда находим вес камня:
Наконец, механический коэффициент доброта-важеля (МКДВ) определяется как отношение приложенной силы к силе тяжести:
Подставим значения:
Получаем, что механический коэффициент доброта-важеля равен 8.
Таким образом, в данной задаче вес камня составляет 23 Н, а механический коэффициент доброта-важеля равен 8.
Знаешь ответ?