Question

Вантаж масою 800 кг підняли на висоту 6 м і дали йому вільно впасти, вертикальний лінійний розмір вантажу нехтовно малий. Внаслідок удару вантажу об верхній кінець палі вона поглибилася в ґрунт на 30 см, спочатку верхній кінець палі був чітко на поверхні Землі. Знайти середню сумарну силу, яка діяла на палю при поглибленні. Вважати, що вся механічна енергія вантажу передалася палі.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1)

Потенциальная энергия груза:

Eп = m·g·h = 800·10·6 = 48 000 Дж

2)

Работа против сил сопротивления:

A = F·S

3)

Приравняем:

F·S = 48 000

F = 48 000 / 0,30 = 160 000 Н

Answer 2

Для знаходження середньої сумарної сили, яка діяла на пали при поглибленні вантажу, можна використати закон збереження енергії. Закон збереження енергії гласить, що механічна енергія в системі (кінетична та потенціальна енергія) залишається постійною, якщо немає зовнішніх сил, що працюють над системою.

Механічна енергія вантажу піднятого на висоту 6 м дорівнює його потенціальній енергії, і вона буде повністю передана палі під час поглиблення. Маса вантажу - 800 кг, висота підняття - 6 м.

Потенціальна енергія (Ep) вантажу на початку підняття:

Ep = m * g * h

де m - маса вантажу, g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,81 м/с²), h - висота підняття.

Ep = 800 кг * 9,81 м/с² * 6 м = 47,472 Дж

Ця енергія буде повністю передана палі під час поглиблення. Палі поглибилася в ґрунт на 30 см, що дорівнює 0,3 метра. Тепер ми можемо знайти середню сумарну силу, яка діяла на пали під час цього поглиблення, використовуючи роботу сили та різницю потенціальної енергії:

Ep = Робота сили

Робота сили = F * d

де F - середня сумарна сила, d - відстань, на яку пали поглибилася (0,3 м).

Отже:

47,472 Дж = F * 0,3 м

F = 47,472 Дж / 0,3 м = 158,24 Н

Середня сумарна сила, яка діяла на пали під час поглиблення вантажу, становить близько 158,24 Н (ньютонів).