Какое время понадобится подъёмному крану для поднятия груза весом 2 тонны на высоту 10 метров, если мощность его двигателя равна 10 кВт и потери энергии можно считать незначительными?

Физика 11 класс Работа и энергия время подъема подъемный кран мощность двигателя груз 2 тонны высота 10 метров физика 11 класс расчёт времени подъёма Новый

Чтобы рассчитать время, необходимое подъёмному крану для поднятия груза, нужно использовать формулу мощности и соотношение между работой, мощностью и временем.

Сначала определим, какую работу необходимо выполнить, чтобы поднять груз на высоту 10 метров. Работа (A) в данном случае равна произведению силы (F) на высоту (h), на которую поднимается груз:

• Сила (F): вес груза, который равен массе (m) умноженной на ускорение свободного падения (g). Ускорение свободного падения g примерно равно 9.81 м/с².
• Масса груза (m): 2 тонны = 2000 кг.
• Высота (h): 10 метров.

Теперь вычислим силу:

• F = m * g = 2000 кг * 9.81 м/с² = 19620 Н (ньютонов).

Теперь рассчитаем работу:

• A = F * h = 19620 Н * 10 м = 196200 Дж (джоулей).

Теперь, когда мы знаем, сколько работы необходимо выполнить, можем использовать мощность (P) для определения времени (t). Мощность равна работе, выполненной за единицу времени:

• P = A / t.

Отсюда можем выразить время:

• t = A / P.

Подставим известные значения:

• P = 10 кВт = 10000 Вт (ватт).
• A = 196200 Дж.

Теперь подставим в формулу:

• t = 196200 Дж / 10000 Вт = 19.62 секунд.

Таким образом, подъёмному крану понадобится примерно 19.62 секунды для поднятия груза весом 2 тонны на высоту 10 метров.