Question

какова мощность старинных маятников часов, если гиря часов опустилась за 5 суток на 1 м? Масса гири 10 кг

Answer 1

N=A/t 
A=FS
F=mg=10*10=100 Н
A=100*1=100 Дж
N=100 Дж /432000 с=0,00023 Вт=0,23 мВт=230 мкВт.

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать формулу для расчета мощности, связанной с движением груза:

P = F × v,

где P - мощность, F - сила, v - скорость.

Для маятника с гирей массой m на высоте h потенциальная энергия равна:

E_p = mgh,

где g - ускорение свободного падения.

Поскольку энергия сохраняется, потенциальная энергия на высоте h должна быть равна кинетической энергии на нижней точке траектории, то есть

E_p = E_k,

1/2mv^2 = mgh,

v = sqrt(2gh).

За 5 суток гиря опустилась на 1 метр, то есть средняя скорость груза равна

v = Δh/Δt = 1 м / (5 суток × 24 часа/сутки × 3600 секунд/час) = 0.00002315 м/с.

Сила, действующая на гирю, равна её весу:

F = mg = 10 кг × 9.81 м/с^2 = 98.1 Н.

Таким образом, мощность старинных маятников часов в данном случае равна

P = F × v = 98.1 Н × 0.00002315 м/с ≈ 0.0023 Вт.