Question

Груз массой m=5кг опускают без начальной скорости на нерастяжимом шнуре с высоты h=9м с постоянным ускорением.Время от момента начала спуска до момента удара о землю равно t=3с Найдите силу Т натяжения шнура.Ответ округлите до целого найдите модуль мгновенной мощности силы натяжения шнура в момент удара груза о землю,Ответ округлите до целого

Answer 1

mg - T = ma

T = m*(g - a)

h = a*t²/2 => a = 2*h/t² => T = m*(g - 2*h/t²)

T = 5 кг * (10 м/с² - 2 * 9 м / (3 с²)) = 40 Н

P = A / t = T*s/t = T*v

v² - v₀² = 2*a*h => v = √(2*2*h*h/t²) = 2*h/t

P = T*2*h/t = 40 Н * 2 * 9 м / 3 с = 240 Вт

Answer 2

Для решения этой задачи используем уравнение движения груза, исходя из второго закона Ньютона (F = ma), где F - сила, m - масса груза, a - ускорение груза. Также учтем, что работа, совершаемая силой, равна изменению кинетической энергии груза. В начальный момент у груза нет кинетической энергии, так как он опускается без начальной скорости.

1. Найдем ускорение груза: Используем уравнение движения для свободного падения: h = (1/2)gt^2, где h - высота падения, g - ускорение свободного падения, t - время падения.

Разрешим уравнение относительно ускорения g: g = 2h / t^2 = 2 * 9 м / (3 с)^2 = 2 м/c^2.

2. Найдем силу натяжения шнура: На груз действуют две силы: сила тяжести и сила натяжения шнура. Так как груз движется с постоянным ускорением, то сумма этих сил равна массе груза, умноженной на ускорение (второй закон Ньютона):

Т - mg = ma,

где T - сила натяжения шнура, m - масса груза, a - ускорение груза.

T = m * (g + a) = 5 кг * (2 м/c^2 + 2 м/c^2) = 5 * 4 м/c^2 = 20 Н.

Ответ: Сила натяжения шнура равна 20 Н.

3. Найдем модуль мгновенной мощности силы натяжения шнура в момент удара груза о землю: Мощность P определяется как произведение силы на скорость: P = F * v.

В момент удара о землю, скорость груза равна нулю (так как он остановился). Таким образом, мгновенная мощность P в этот момент будет равна нулю:

P = 0.

Ответ: Мгновенная мощность силы натяжения шнура в момент удара груза о землю равна 0.