Краткое пояснение: Сначала найдем массу коляски, используя известные силу и кинетическую энергию. Затем определим изменение потенциальной энергии и рассчитаем КПД пандуса.
1) Определите массу коляски.
- Скорость коляски: 50 см/с = 0.5 м/с
- Кинетическая энергия: 2.1 Дж
- Формула кинетической энергии: \[ E_k = \frac{1}{2}mv^2 \]
- Выражаем массу: \[ m = \frac{2E_k}{v^2} \]
- Подставляем значения: \[ m = \frac{2 \cdot 2.1}{0.5^2} = \frac{4.2}{0.25} = 16.8 \] кг
2) На сколько возросла потенциальная энергия коляски в результате подъёма по пандусу?
- Высота пандуса: 80 см = 0.8 м
- Формула потенциальной энергии: \[ E_p = mgh \]
- Подставляем значения: \[ E_p = 16.8 \cdot 10 \cdot 0.8 = 16.8 \cdot 8 = 134.4 \] Дж
3) Чему равен КПД пандуса?
- Работа силы: \[ A = F \cdot s \], где \[ s = v \cdot t = 0.5 \cdot 10 = 5 \] м
- Затраченная работа: \[ A = 38 \cdot 5 = 190 \] Дж
- КПД: \[ КПД = \frac{E_p}{A} \cdot 100\% \]
- Подставляем значения: \[ КПД = \frac{134.4}{190} \cdot 100\% \approx 70.74\% \]
- Округляем до целых: 71%
Ответ: 1) 16.8 кг; 2) 134.4 Дж; 3) 71%