Question

Нужен ответ на 3 этих вопроса, с дано и решением 1. На какой высоте находится тело массой 4 килограмма, если его потенциальная энергия 100Ј? 2. Общая мощность насоса 2kW. Какова его полезная мощность, если КПД 60%? 3. Тело массой 6 килограмм свободно падает с высоты 50 метров. На какой высоте скорость тела будет 20 метров в секунду?

Answer 1

Ответ: 2,5м; 1,2кВт; 30м

Объяснение:

Дано:

Еп=100Дж

g=10Н/кг

m=4кг

----------------

h-?

Еп=mgh, где:

m-масса тела;

g-ускорение свободного падения;

h-высота тела над уровнем Земли

Отсюда:

h=Еп/(mg)=100/(4*10)=2,5м

Дано:

N=2кВт

η=60%=0,6

----------------

Nпол-?

Nпол=N*η=2*0,6=1,2кВт

Дано:

h=50м

g=10Н/кг

V=20м/с

---------------

h1-?

V=√(2gh2), где:

g-ускорение свободного падения;

h2-расстояние, которое пролетело тело.

Отсюда:

h2=V²/(2g)=20²/(2*10)=20м

h1=h-h2=50-20=30м

Answer 2

1. Потенциальная энергия тела можно вычислить по формуле:
ПЭ = mgh, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота тела.

Подставляем известные значения:
100 Ј = 4 кг * 9,8 м/с² * h

Решаем уравнение относительно h:
h = 100 Ј / (4 кг * 9,8 м/с²) ≈ 2,55 м

Тело находится на высоте около 2,55 метров.

2. Полезная мощность насоса можно вычислить по формуле:
Полезная мощность = Общая мощность * КПД

Подставляем известные значения:
Полезная мощность = 2 кВт * 0,6 ≈ 1,2 кВт

Полезная мощность насоса составляет примерно 1,2 кВт.

3. Потенциальная энергия тела на определенной высоте связана с его кинетической энергией по формуле:
ПЭ + КЭ = mgh + (1/2)mv², где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота тела, v - скорость тела.

Подставляем известные значения:
mgh + (1/2)mv² = mgh₀ + (1/2)mv₀², где h₀ = 50 м, v₀ = 0 м/с

Выразим h:
mgh = mgh₀ + (1/2)mv₀² - (1/2)mv²
h = (mgh₀ + (1/2)mv₀² - (1/2)mv²) / (mg)

Подставляем значения:
h = (6 кг * 9,8 м/с² * 50 м + (1/2) * 6 кг * (0 м/с)² - (1/2) * 6 кг * (20 м/с)²) / (6 кг * 9,8 м/с²)
h ≈ 5,10 м

Тело находится на высоте около 5,10 метров, когда его скорость составляет 20 м/с.