Простые механизмы, такие как рычаг или блок, могут давать выигрыш в силе, но при этом увеличивают пройденный путь, то есть проигрываем в расстоянии. Выигрыша в работе они не дают (если пренебречь трением). Поэтому утверждение А верно, а Б — неверно.
Ответ: 1) Только А.
Работа совершается, когда на тело действует сила и оно перемещается под действием этой силы. В ситуации В) грибник присел на пень, считая грибы, при этом нет движения под действием внешней силы. Остальные ситуации предполагают движение под действием силы (велосипедист едет, пловец тренируется).
Ответ: В) В лесу грибник, присев на пень, считая собранные подосиновики.
Дано:
Масса груза \( m = 1,5 \) т = 1500 кг.
Высота подъема \( h = 4 \) м.
Найти: Работу \( A \).
Решение:
Работа, совершаемая краном, равна:
\( A = F \cdot h = mgh \), где \( g \approx 9,8 \) м/с².
\( A = 1500 \text{ кг} \cdot 9,8 \text{ м/с}^2 \cdot 4 \text{ м} = 58 800 \text{ Дж} = 58,8 \text{ кДж} \).
Ответ: Кран производит работу 58 800 Дж (или 58,8 кДж).
Простыми механизмами называют устройства, служащие для преобразования силы.
Ответ: А). устройства, служащие для преобразования силы.
Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза, но при этом проигрыш в расстоянии также в 2 раза. То есть, чтобы переместить груз на некоторую высоту, нужно преодолеть в два раза большее расстояние, чем при использовании неподвижного блока.
Ответ: А) выигрывают в силе в 2 раза.
Дано:
Скорость \( v = 72 \) км/ч = \( 72 \cdot \frac{1000}{3600} = 20 \) м/с.
Потребляемая мощность \( P_{потр} = 3150 \) кВт = 3 150 000 Вт.
КПД \( \eta = 55\% = 0,55 \).
Найти: Силу тяги \( F \).
Решение:
1. Полезная мощность \( P_{пол} \) связана с потребляемой мощностью и КПД соотношением:
\( P_{пол} = P_{потр} \cdot \eta \).
\( P_{пол} = 3 150 000 \text{ Вт} \cdot 0,55 = 1 732 500 \text{ Вт} \).
2. Полезная мощность также равна:
\( P_{пол} = F \cdot v \).
3. Отсюда сила тяги \( F \):
\( F = \frac{P_{пол}}{v} = \frac{1 732 500 \text{ Вт}}{20 \text{ м/с}} = 86 625 \text{ Н} \).
Ответ: Сила тяги моторов составляет 86 625 Н.