Question

1. Почему дверную ручку прикрепляют не к середине двери, а у ее края, причем наиболее удаленному от оси вращения? 2. Какая работа совершается при подъеме груза массой 2 т на высоту 5 м? 3. Найдите массу тела, ели при скорости 15 м/с его кинетическая энергия равна 450 Дж.

Answer 1

Ответ:

1. Чтобы легче было открывать дверь. Согласно правилу рычага , тем длинее плечо , чем меньше силу надо прикладывать.

2.  А = m g h = 2[10^3] (кг) 10 (м/с^2) 2(м) = 4 х 10^4  Дж  = 40  кДж

3. E кин = (mv^2) / 2  , откуда  m = (2хEкин/ v^2) = 900/225= 4 кг

Answer 2

1. Дверную ручку прикрепляют ближе к краю двери и наиболее удаленному от оси вращения (петель), чтобы создать максимальный момент силы при открытии двери. Момент силы зависит от расстояния от точки приложения силы (в данном случае, от ручки) до оси вращения (петель) и от величины приложенной силы. Располагая ручку ближе к краю двери и наиболее удаленному от петель, мы увеличиваем длину плеча (расстояния) и, следовательно, момент силы, необходимый для поворота двери. Это делает открывание двери более легким.

2. Работа (в джоулях) совершается при подъеме груза по формуле:

   Работа = Сила × Расстояние × cos(θ),

   где Сила - сила, примененная к грузу (в данном случае, его вес, равный массе умноженной на ускорение свободного падения), Расстояние - высота подъема, а θ - угол между направлением силы и направлением подъема (в данном случае, угол 0°, так как сила направлена вертикально вверх).

   Работа = масса × ускорение свободного падения × высота × cos(0°), Работа = 2000 кг × 9.8 м/с² × 5 м × 1, Работа = 98 000 Дж.

3. Кинетическая энергия (КЭ) вычисляется по формуле:

   КЭ = 0.5 × масса × скорость².

   Дано, что КЭ = 450 Дж, и скорость = 15 м/с. Подставляя значения и решая уравнение относительно массы:

   450 Дж = 0.5 × масса × (15 м/с)², 450 Дж = 0.5 × масса × 225 м²/с², масса = 450 Дж / (0.5 × 225 м²/с²), масса = 2 кг.

Итак, масса тела равна 2 кг.