Помогите, пожалуйста, с решением

1. Какова сила тяги самолета Ил-18, если на нем установлены 4 двигателя мощностью 3000 кВт каждый, а скорость самолета составляет 650 км/ч?
2. Какова мощность двигателя подъемного крана, если он за 7 часов поднимает строительные материалы массой 3000 тонн на высоту 10 метров, а его КПД равен 60%?
3. Какова скорость камня в момент падения на крышу дома, если он падает с высоты 20 метров, а высота дома составляет 6 метров?

Физика 10 класс Механика сила тяги самолета мощность двигателя крана скорость падения камня физика задачи расчет силы и мощности кинематика и динамика физические формулы механика высота и масса КПД двигателя Новый

Давайте разберем каждый вопрос по отдельности и найдем необходимые решения.

1. Сила тяги самолета Ил-18

Для начала нам нужно найти общую мощность всех четырех двигателей. Если один двигатель имеет мощность 3000 кВт, то общая мощность будет:

• Общая мощность = 4 * 3000 кВт = 12000 кВт.

Теперь, чтобы найти силу тяги, нам нужно использовать формулу, связывающую мощность, силу и скорость:

Мощность (P) = Сила (F) * Скорость (v)

Мы можем выразить силу через мощность и скорость:

Сила (F) = Мощность (P) / Скорость (v)

Скорость самолета нужно перевести из км/ч в м/с. Для этого воспользуемся следующим соотношением:

• 650 км/ч = 650 * (1000 м / 3600 с) = 180.56 м/с.

Теперь подставим значения в формулу:

• Сила (F) = 12000 кВт / 180.56 м/с.

Не забываем, что 1 кВт = 1000 Вт, поэтому:

• Сила (F) = (12000 * 1000 Вт) / 180.56 м/с ≈ 66400 Н.

Таким образом, сила тяги самолета Ил-18 составляет примерно 66400 Н.

2. Мощность двигателя подъемного крана

Сначала найдем работу, которую выполняет кран при подъеме материалов. Работа (A) определяется как:

Работа (A) = Масса (m) * Ускорение свободного падения (g) * Высота (h)

Где g ≈ 9.81 м/с². Подставим известные значения:

• m = 3000 тонн = 3000000 кг,
• h = 10 метров.

Теперь вычислим работу:

• A = 3000000 кг * 9.81 м/с² * 10 м = 294300000 Н·м = 294300000 Дж.

Теперь найдем мощность (P) крана. Мощность определяется как работа, выполненная за время:

Мощность (P) = Работа (A) / Время (t)

Время в нашем случае составляет 7 часов, что нужно перевести в секунды:

• t = 7 часов = 7 * 3600 с = 25200 с.

Теперь подставим значения:

• P = 294300000 Дж / 25200 с ≈ 11673.02 Вт.

Учитывая КПД (η) крана, который равен 60% или 0.6, реальная мощность, необходимая для работы крана, будет:

• Реальная мощность = P / КПД = 11673.02 Вт / 0.6 ≈ 19455.03 Вт.

Таким образом, мощность двигателя подъемного крана составляет примерно 19455 Вт.

3. Скорость камня в момент падения на крышу дома

Для определения скорости камня в момент падения, мы можем использовать уравнение движения для свободно падающего тела:

v = √(2gh)

Где g - ускорение свободного падения (≈ 9.81 м/с²), h - высота падения. Высота падения в данном случае будет равна высоте, с которой камень падает, минус высота дома:

• h = 20 м - 6 м = 14 м.

Теперь подставим значения в формулу:

• v = √(2 * 9.81 м/с² * 14 м) ≈ √(274.68) ≈ 16.55 м/с.

Таким образом, скорость камня в момент падения на крышу дома составляет примерно 16.55 м/с.