1. Для обшивки крыши 5-этажного дома высотой 14 м подняли 2,4 т листового железа. Какую работу при этом совершили? 2. Длина одного плеча рычага равна 40 см, а другого - 20 см. На большее плечо действует сила 300 Н. Какую силу нужно приложить к меньшему плечу, чтобы рычаг был в равновесии? 3. Насос за 30 секунд поднимает 250 кг воды на высоту 1,5 м. Какова мощность двигателя насоса? 4. Какую потенциальную энергию имеет дождевая капля массой 15 мг на высоте 3 м? Решите, пожалуйста, буду благодарна! 🥰

Физика 9 класс Работа и энергия работа при поднятии листового железа сила в рычаге мощность насоса потенциальная энергия капли Новый

Давайте решим каждую из задач по порядку.

1. Работа при поднятии листового железа

Работа (A) определяется по формуле:

A = F * h

где:

• F - сила, которая равна весу поднимаемого предмета,
• h - высота, на которую поднимается предмет.

Вес (F) можно вычислить по формуле:

F = m * g

где:

• m - масса предмета (в килограммах),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²).

Масса листового железа составляет 2,4 тонны, что равно 2400 кг. Подставим значения:

F = 2400 кг * 9,81 м/с² = 23544 Н.

Теперь подставим значения в формулу для работы:

A = 23544 Н * 14 м = 329616 Дж.

Таким образом, работа, совершенная при поднятии листового железа, составляет 329616 Дж.

2. Сила для равновесия рычага

Для того чтобы рычаг находился в равновесии, необходимо, чтобы моменты сил на обоих плечах были равны:

M1 = M2

где:

• M1 = F1 * l1 - момент силы на большом плече,
• M2 = F2 * l2 - момент силы на меньшем плече.

Здесь:

• l1 = 0,4 м (40 см),
• l2 = 0,2 м (20 см),
• F1 = 300 Н (сила на большом плече).

Подставим значения в уравнение:

300 Н * 0,4 м = F2 * 0,2 м.

120 = F2 * 0,2.

Теперь выразим F2:

F2 = 120 / 0,2 = 600 Н.

Таким образом, для равновесия рычага необходимо приложить силу 600 Н к меньшему плечу.

3. Мощность насоса

Мощность (P) насоса можно вычислить по формуле:

P = A / t

где:

• A - работа,
• t - время в секундах.

Сначала найдем работу, которую совершает насос. Работа равна весу поднятой воды, умноженному на высоту:

A = m * g * h.

Масса воды составляет 250 кг, высота - 1,5 м:

A = 250 кг * 9,81 м/с² * 1,5 м = 3678,75 Дж.

Теперь подставим значения в формулу для мощности:

P = 3678,75 Дж / 30 с = 122,625 Вт.

Таким образом, мощность двигателя насоса составляет 122,625 Вт.

4. Потенциальная энергия дождевой капли

Потенциальная энергия (E) определяется по формуле:

E = m * g * h.

где:

• m - масса капли (в килограммах),
• g - ускорение свободного падения (9,81 м/с²),
• h - высота (в метрах).

Масса капли составляет 15 мг, что равно 0,015 г или 0,000015 кг. Высота - 3 м:

E = 0,000015 кг * 9,81 м/с² * 3 м = 0,00044145 Дж.

Таким образом, потенциальная энергия дождевой капли на высоте 3 м составляет 0,00044145 Дж.

Надеюсь, эти расчёты помогут вам лучше понять физические концепции!