Решение задач по физике

Задача 1:

Дано:

• Масса груза, ( m = 2.5 ) т = 2500 кг
• Высота подъема, ( h = 12 ) м
• Ускорение свободного падения, ( g = 9.8 ) м/с² (приближенно)

Найти: Работа, ( A ) - ?

Решение:

Работа, совершаемая при подъеме груза, определяется формулой:

$$A = mgh$$

Подставляем значения:

$$A = 2500 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 \cdot 12 \text{ м} = 294000 \text{ Дж} = 294 \text{ кДж}$$

Ответ: Работа, совершенная при подъеме груза, равна 294 кДж.

Задача 2:

Дано:

• Мощность двигателя, ( P = 100 ) кВт = 100000 Вт
• Время работы, ( t = 20 ) мин = 1200 с

Найти: Работа, ( A ) - ?

Решение:

Работа, совершаемая двигателем, определяется формулой:

$$A = Pt$$

Подставляем значения:

$$A = 100000 \text{ Вт} \cdot 1200 \text{ с} = 120000000 \text{ Дж} = 120 \text{ МДж}$$

Ответ: Работа, совершенная двигателем, равна 120 МДж.

Задача 3:

Дано:

• Масса груза, ( m = 24.5 ) кг
• Высота подъема, ( h = 10 ) м
• Приложенная сила, ( F = 250 ) Н
• Ускорение свободного падения, ( g = 9.8 ) м/с² (приближенно)

Найти: КПД, ( \eta ) - ?

Решение:

Полезная работа (работа по подъему груза):

$$A_{\text{полезная}} = mgh = 24.5 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 \cdot 10 \text{ м} = 2401 \text{ Дж}$$

Затраченная работа (работа, совершаемая приложенной силой):

$$A_{\text{затраченная}} = Fh = 250 \text{ Н} \cdot 10 \text{ м} = 2500 \text{ Дж}$$

КПД определяется формулой:

$$\eta = \frac{A_{\text{полезная}}}{A_{\text{затраченная}}} \cdot 100\% = \frac{2401 \text{ Дж}}{2500 \text{ Дж}} \cdot 100\% = 96.04\%$$

Ответ: КПД используемого механизма равен 96.04%.