Какова полезная мощность подъемного крана при поднятии груза массой 2 тонны на высоту 9 м в течение 1 мин?

Физика 11 класс Работа и мощность полезная мощность подъемный кран груз масса 2 тонны высота 9 м время 1 мин физика 11 класс расчет мощности работа и энергия механика Новый

Дано:

• Масса груза (m) = 2 тонны = 2000 кг
• Высота подъема (h) = 9 метров
• Время подъема (t) = 1 минута = 60 секунд

Найти:

• Полезную мощность (N) подъемного крана

Решение:

Для начала, вспомним, что мощность – это работа, выполненная за единицу времени. В нашем случае работа будет равна потенциальной энергии, которую мы поднимаем, то есть:

A = m * g * h

где:

• A – работа (или потенциальная энергия),
• m – масса груза (2000 кг),
• g – ускорение свободного падения, которое вблизи поверхности Земли принимаем равным 10 Н/кг (или 9,81 Н/кг, но для упрощения расчетов используем 10 Н/кг),
• h – высота подъема (9 м).

Теперь подставим значения в формулу:

A = 2000 кг * 10 Н/кг * 9 м.

Сначала умножаем 2000 на 10:

2000 * 10 = 20000 Дж (джоулей).

Теперь умножим это значение на 9 м:

20000 Дж * 9 м = 180000 Дж.

Таким образом, работа, выполненная при подъеме груза, составляет 180000 Дж.

Теперь находим мощность, используя формулу:

N = A / t.

Подставим найденное значение работы и время:

N = 180000 Дж / 60 с.

Теперь делим:

180000 Дж / 60 с = 3000 Вт (ватт).

Переведем в киловатты, так как 1 кВт = 1000 Вт:

3000 Вт = 3 кВт.

Ответ: Полезная мощность подъемного крана составляет 3 кВт.