Question

6. Кінь рівномірно тягне сани, маса яких 800 кг, горизонтальною дорогою. Коефіцієнт тертя між полозами саней та дорогою дорівнює 0,2. Визначте швидкість коня, якщо за 20 хв він виконує роботу 9,6 МДж

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Лошадь равномерно тянет сани, масса которых 800 кг, горизонтальной дорогой. Коэффициент трения между полозьями саней и дорогой равен 0,2. Определите скорость лошади, если за 20 мин

он выполняет работу 9,6 МДж.

Дано:

m = 800 кг

μ = 0,2

t = 20 мин = 1200 c

A = 9,6 МДж = 9 600 000 Дж

____________

V - ?

Сила трения:

F = μ·m·g = 0,2·800·10 = 1 600 Н

Мощность:

N = A / t = 9 600 000 / 1200 = 8 000 Вт

Но

N = F·V

скорость:

V = N / F = 8 000 / 1 600 = 5 м/с

Answer 2

Щоб визначити швидкість коня, спочатку скористаємося роботою та другим законом Ньютона. Робота визначається як скалярний добуток сили на відстань, тобто $W = Fs$, де $W$ - робота, $F$ - сила, $s$ - відстань.

Спочатку визначимо силу тяги, яку конь розвиває, знаючи, що робота дорівнює зміні кінетичної енергії:

$W = \Delta KE$

Розглядаємо тільки кінетичну енергію системи саней:

$W = \frac{1}{2} m v^2$

де $m$ - маса саней, $v$ - швидкість коня.

Таким чином, ми можемо записати:

$\frac{1}{2} m v^2 = 9.6 \, \text{МДж}$

Підставимо значення маси саней:

$\frac{1}{2} \times 800 \, \text{кг} \times v^2 = 9.6 \, \text{МДж}$

Розв'яжемо це рівняння для швидкості $v$. Оберемо одиничні одиниці для роботи та маси:

$v^2 = \frac{2 \times 9.6 \times 10^6}{800} \, \text{м}^2/\text{с}^2$

$v^2 = 24 \times 10^3 \, \text{м}^2/\text{с}^2$

$v = \sqrt{24 \times 10^3} \, \text{м/с}$

$v \approx 49 \, \text{м/с}$

Отже, швидкість коня при тягненні саней дорівнює приблизно 49 м/с.