Робітник підняв камінь на висоту 8 см, використовуючи лом як важіль, і виконав роботу в 184 дж. Намалюйте схему

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

Пётр

Хорошо, давайте разберемся с этой задачей пошагово.

Сначала нарисуем схему, изображая лом и камень.

\[ФОТО\]

Теперь давайте обозначим все силы, действующие на лом.

На одном конце лома действует сила тяжести, равная весу камня \(F_г\), направленная вниз. На другом конце лома действует приложенная сила \(F_п\), направленная вверх. Между ними возникает точка опоры (fulcrum), в этой точке действует реакция опоры \(F_р\).

\[ФОТО\]

Перейдем к определению величины сил и механических коэффициентов.

Вес камня можно определить как силу тяжести, равную массе камня умноженную на ускорение свободного падения:

\[F_г = m \cdot g\]

где \(m\) - масса камня, а \(g\) - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с² на Земле).

Зная, что работа \(W\) определяется как произведение силы на перемещение, мы можем найти вес камня:

\[W = F_г \cdot h\]

где \(h\) - высота подъема камня (в данной задаче 8 см).

Дано, что работа составляет 184 Дж (джоулей), поэтому мы можем записать уравнение:

\[184 = F_г \cdot 8\]

Теперь мы можем решить этот уравнение относительно силы тяжести:

\[F_г = \frac{184}{8}\]

Таким образом, вес камня составляет:

\[F_г = 23\,Дж\]

Теперь перейдем к определению механического коэффициента (мощности) рычага.

Мощность (P) определяется как произведение силы на скорость:

\[P = F \cdot v\]

В данной задаче нам известна приложенная сила \(F_п\) (200 Н) и изменение времени \(\Delta t\) (1 секунда), поэтому мы можем записать уравнение:

\[184 = F_п \cdot 1\]

Отсюда находим вес камня:

\[F_п = 184\,Н\]

Наконец, механический коэффициент доброта-важеля (МКДВ) определяется как отношение приложенной силы к силе тяжести:

\[МКДВ = \frac{F_п}{F_г}\]

Подставим значения:

\[МКДВ = \frac{184}{23} = 8\]

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?
Задать вопрос
Привет!
hello