Решим задачи по порядку:
1) Дано:
* Мощность двигателя ( N = 70 ext{ кВт} = 70 cdot 10^3 ext{ Вт} )
* Работа ( A = 168 ext{ МДж} = 168 cdot 10^6 ext{ Дж} )
Найти: Время ( t )
Решение:
Используем формулу мощности: ( N = \frac{A}{t} ). Отсюда выразим время: ( t = \frac{A}{N} ).
Подставим значения:
\[ t = \frac{168 cdot 10^6 ext{ Дж}}{70 cdot 10^3 ext{ Вт}} = \frac{168 cdot 10^3}{70} ext{ с} = 2.4 cdot 10^3 ext{ с} = 2400 ext{ с} \]
Переведем в минуты:
\[ t = \frac{2400}{60} ext{ мин} = 40 ext{ мин} \]
Ответ: 40 мин
2) Дано:
* Масса воды ( m = 100 ext{ кг} )
* Высота ( h = 30 ext{ м} )
* Время ( t = 10 ext{ мин} = 10 cdot 60 ext{ с} = 600 ext{ с} )
Найти: Мощность ( N )
Решение:
Работа, совершаемая насосом, равна потенциальной энергии поднятой воды: ( A = mgh ).
Мощность насоса: ( N = \frac{A}{t} = \frac{mgh}{t} ).
Подставим значения, используя ( g \approx 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} ):
\[ N = \frac{100 ext{ кг} cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} cdot 30 ext{ м}}{600 ext{ с}} = \frac{30000}{600} ext{ Вт} = 50 ext{ Вт} \]
Ответ: 50 Вт
3) Дано:
* Мощность крана ( N = 8 ext{ кВт} = 8 cdot 10^3 ext{ Вт} )
* Высота ( h = 20 ext{ м} )
* Время ( t = 3 ext{ мин} = 3 cdot 60 ext{ с} = 180 ext{ с} )
Найти: Массу груза ( m )
Решение:
Работа, совершаемая краном, равна потенциальной энергии поднятого груза: ( A = mgh ).
Мощность крана: ( N = \frac{A}{t} = \frac{mgh}{t} ). Отсюда выразим массу: ( m = \frac{Nt}{gh} ).
Подставим значения, используя ( g \approx 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} ):
\[ m = \frac{8 cdot 10^3 ext{ Вт} cdot 180 ext{ с}}{10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} cdot 20 ext{ м}} = \frac{8 cdot 10^3 cdot 180}{200} ext{ кг} = \frac{8 cdot 10 cdot 180}{2} ext{ кг} = 4 cdot 10 cdot 180 ext{ кг} = 7200 ext{ кг} \]
Ответ: 7200 кг