Задача 1: Масса штанги
Краткое пояснение: Используем формулу работы, совершенной при подъеме тела: \( A = mgh \), где \( A \) — работа, \( m \) — масса, \( g \) — ускорение свободного падения, \( h \) — высота.
Пошаговое решение:
- Переведем работу из кДж в Дж: \( 3 \text{ кДж} = 3000 \text{ Дж} \).
- Запишем формулу работы: \( A = mgh \).
- Выразим массу: \( m = \frac{A}{gh} \).
- Подставим значения: \( m = \frac{3000 \text{ Дж}}{9.8 \text{ м/с}^2 \cdot 2 \text{ м}} \).
- Вычислим массу: \( m \approx 153.06 \text{ кг} \).
Ответ: Масса штанги ≈ 153.06 кг
Задача 2: Мощность трактора
Краткое пояснение: Мощность трактора можно определить, используя формулу \( P = Fv \), где \( F \) — сила тяги, а \( v \) — скорость движения.
Пошаговое решение:
- Переведем время из минут в секунды: \( 15 \text{ мин} = 15 \cdot 60 = 900 \text{ с} \).
- Переведем расстояние из километров в метры: \( 1.8 \text{ км} = 1800 \text{ м} \).
- Вычислим скорость: \( v = \frac{s}{t} = \frac{1800 \text{ м}}{900 \text{ с}} = 2 \text{ м/с} \).
- Переведем силу из кН в Н: \( 32 \text{ кН} = 32000 \text{ Н} \).
- Вычислим мощность: \( P = Fv = 32000 \text{ Н} \cdot 2 \text{ м/с} = 64000 \text{ Вт} \).
- Переведем мощность из Вт в кВт: \( 64000 \text{ Вт} = 64 \text{ кВт} \).
Ответ: Мощность трактора равна 64 кВт
Задача 3: КПД установки
Краткое пояснение: КПД установки определяется как отношение полезной работы к затраченной. Полезная работа — это работа по подъему ведра с песком, затраченная — работа, совершенная силой, действующей на веревку.
Пошаговое решение:
- Вычислим полезную работу (подъем ведра с песком): \( A_{\text{полезная}} = mgh = 24.5 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 \cdot 10 \text{ м} = 2401 \text{ Дж} \).
- Вычислим затраченную работу (действуя на веревку): \( A_{\text{затраченная}} = Fs = 250 \text{ Н} \cdot 10 \text{ м} = 2500 \text{ Дж} \).
- Вычислим КПД: \( \text{КПД} = \frac{A_{\text{полезная}}}{A_{\text{затраченная}}} \cdot 100\% = \frac{2401 \text{ Дж}}{2500 \text{ Дж}} \cdot 100\% = 96.04\% \).
Ответ: КПД установки равен 96.04%