Question

Автомобиль движется со скоростью 72км/ч. При этом сила тяги двигателя равна 300Н. Какую мощность развивает двигатель? Одинаковую ли мощность развивают девочки разной массы , если они равномерно поднимаясь по лестнице,одновременно поднялись на одну и ту же высоту?

Answer 1

Задача 1.
Мощность N – это работа, совершаемая в единицу времени:N = A/tРабота A силы тяги – это произведение силы тяги F и перемещения s в направлении действия силы:A = F*sN = F*s/tДля равномерного движения автомобиля отношение перемещения ко времени – это скорость движения:V = s/tТогда мощность:N = F*V = 72 км/ч * 300 Н = (72/3,6) м/с * 300 НN = 6000 Вт = 6 кВт

Задача 2.
Они за одно и то же время совершили разную работу A, т.к. для подъёма тела большей массы m на ту же высоту h надо совершить большую работу (A = m*g*h).
Девочке с большей массой потребовалось совершить за то же время большую работу, значит ей пришлось развить большую мощность.

Answer 2

Для расчета мощности, которую развивает двигатель, нужно сначала привести скорость к системе СИ (метры в секунду), так как мощность измеряется в ваттах (ватт = джоуль/секунда).

Сначала переведем скорость из км/ч в м/с: 1 км/ч = 1000 м / (60 секунд * 60 минут) ≈ 0,2778 м/с Скорость автомобиля: 72 км/ч * 0,2778 м/с ≈ 20 м/с

Мощность (P) можно вычислить по следующей формуле: P = сила тяги * скорость

Теперь подставим значения: P = 300 Н * 20 м/с ≈ 6000 Вт (или 6 кВт)

Ответ: двигатель развивает мощность около 6 киловатт.

По второму вопросу: мощность, которую развивают девочки разной массы, будет различаться, если они поднимаются по лестнице с одинаковой скоростью. Мощность работы, выполняемой при подъеме по лестнице, зависит от силы, с которой девочка поднимает свою массу, и высоты, на которую она поднимается.

Мощность (P) при подъеме по лестнице можно вычислить по формуле: P = работа / время

Работа (W) вычисляется как произведение силы (F) на перемещение (d): W = F * d

При подъеме по лестнице на одну и ту же высоту, перемещение (d) для всех девочек будет одинаковым. Однако сила (F) будет зависеть от массы (m) девочек. Чем больше масса, тем больше сила нужна для подъема на одну и ту же высоту. Следовательно, мощность (P) будет различаться у девочек разной массы, при условии, что они поднимаются на одну и ту же высоту.

Итак, если девочки поднимаются на одну и ту же высоту, мощность, которую развивают девочки разной массы, будет различаться, так как мощность зависит от силы и времени, затраченного на подъем.