Какова скорость груза, если подъемный кран в течение 45 секунд равномерно поднимал груз массой 2 тонны и совершил при этом работу 360 кДж?
Физика10 классЗаконы механикискорость грузаподъемный кранработамасса грузафизикаравномерное движениеЭнергиявремя подъема
Чтобы найти скорость груза, который поднимался с помощью крана, нам нужно использовать несколько физических понятий и формул. Давайте разберем шаги решения.
Шаг 1: Определение работы и массы грузаСила (F),необходимая для поднятия груза, равна весу этого груза, который можно рассчитать по формуле:
F = m * g,
где g - ускорение свободного падения, приблизительно равное 9.8 м/с².Подставим значения:
F = 2000 кг * 9.8 м/с² = 19600 Н.
Шаг 3: Использование работы для нахождения высотыРабота, совершенная силой, равна произведению силы на расстояние (h),пройденное грузом:
A = F * h.
Мы можем выразить высоту (h) через работу и силу:
h = A / F.
Подставим известные значения:
h = 360000 Дж / 19600 Н ≈ 18.37 м.
Шаг 4: Определение скорости грузаТеперь, когда мы знаем высоту, мы можем найти скорость груза. Поскольку подъем был равномерным, можно использовать формулу для средней скорости:
v = h / t,
где t - время, за которое груз поднимался (в нашем случае 45 секунд).Подставим значения:
v = 18.37 м / 45 с ≈ 0.41 м/с.
Ответ:Скорость груза, поднимавшегося краном, составляет приблизительно 0.41 м/с.