Question

Знайти швидкість руху автомобіля який виконує роботу 20кДж за 5хв прикладаючи силу 200Н.

Answer 1

Ответ:

Розпишемо потужність:

P=F*V=A/t

V=A/Ft

V=20*10^3/200*5*60=1/3 м/c=0.33333 м/с

Answer 2

Щоб знайти швидкість руху автомобіля, використовуйте другий закон Ньютона, який говорить, що сила, що діє на об'єкт, рівна масі цього об'єкта помножити на прискорення цього об'єкта:

F = m * a,

де: F - сила (200 Н), m - маса автомобіля (що нам потрібно знайти), a - прискорення автомобіля.

Ми також знаємо, що виконана робота дорівнює зміні кінетичної енергії автомобіля, тобто:

Робота = ΔK,

де: Робота - робота (20 кДж = 20,000 Дж), ΔK - зміна кінетичної енергії.

Зміна кінетичної енергії може бути виражена як:

ΔK = (1/2) * m * v^2,

де: m - маса автомобіля, v - швидкість автомобіля.

Ми можемо виразити масу автомобіля з першого рівняння:

m = F / a.

Тепер ми можемо використовувати ці два рівняння, щоб знайти швидкість автомобіля. Спершу знайдемо прискорення, а потім використаємо його для обчислення швидкості:

1. Знайдемо прискорення (a):

F = m * a, 200 Н = m * a.

2. Знайдемо масу автомобіля (m):

m = 200 Н / a.

3. Тепер знайдемо зміну кінетичної енергії (ΔK) за допомогою роботи:

ΔK = Робота, (1/2) * m * v^2 = 20,000 Дж.

4. Підставимо значення m з кроку 2:

(1/2) * (200 Н / a) * v^2 = 20,000 Дж.

5. Розгорнемо це рівняння:

100 / a * v^2 = 20,000.

6. Перетворимо його, щоб знайти прискорення (a):

v^2 = (20,000 * a) / 100, v^2 = 200 * a.

7. Тепер знайдемо значення a:

a = (v^2) / 200.

8. Значення прискорення з кроку 8 вставте в рівняння з кроку 3:

(1/2) * (200 Н / ((v^2) / 200)) * v^2 = 20,000 Дж.

9. Розгорнемо і спростимо рівняння:

100 * v^2 = 20,000 Дж.

10. Розділімо обидві сторони на 100:

v^2 = 200 Дж.

11. Витягнемо корінь квадратний з обох сторін:

v = √(200 Дж).

12. Розрахунуємо значення:

v ≈ 14,14 м/с.

Отже, швидкість руху автомобіля при прикладанні сили 200 Н і виконанні роботи 20,000 Дж протягом 5 хвилин становить приблизно 14,14 м/с.