Вариант 2 1. Груз весом 0.8 кН падает с вертолета с высоты 20 м под действием силы тяжести. Определить какая работа была совершена силой. 2. Стогометатель поднимает копну сена массой 100 кг на высоту 5 м. Какую работу он при этом совершает. 3. Какая масса снега падает с горы при снежной лавине, если лавиной совершается работа 3 МДж, а высота горы 500 м? 4. За какое время двигатель мощностью 20 Вт совершает работу 1200 Дж? 5. С какой скоростью двигается электровоз мощностью 5,2 МВт, если он развивает силу тяги 60000 H.

Вариант 2

1. 1. Работа силы тяжести при падении груза

   Дано:
   Вес груза \( P = 0.8 \text{ кН} = 800 \text{ Н} \)
   Высота \( h = 20 \text{ м} \)

   Найти:
   Работу \( A \)

   Решение:
   Работа силы тяжести равна произведению силы на высоту: \( A = P \cdot h \).

   \[ A = 800 \text{ Н} \cdot 20 \text{ м} = 16000 \text{ Дж} = 16 \text{ кДж} \]

   Ответ: 16 кДж.

2. 2. Работа при подъеме копны сена

   Дано:
   Масса копны \( m = 100 \text{ кг} \)
   Высота \( h = 5 \text{ м} \)
   Ускорение свободного падения \( g \approx 10 \text{ м/с}^2 \)

   Найти:
   Работу \( A \)

   Решение:
   Сначала найдем вес копны: \( P = m \cdot g = 100 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 = 1000 \text{ Н} \).
   Работа вычисляется по формуле \( A = P \cdot h \).

   \[ A = 1000 \text{ Н} \cdot 5 \text{ м} = 5000 \text{ Дж} = 5 \text{ кДж} \]

   Ответ: 5 кДж.

3. 3. Масса снега при лавине

   Дано:
   Работа \( A = 3 \text{ МДж} = 3000000 \text{ Дж} \)
   Высота \( h = 500 \text{ м} \)
   Ускорение свободного падения \( g \approx 10 \text{ м/с}^2 \)

   Найти:
   Массу \( m \)

   Решение:
   Работа силы тяжести при падении равна изменению потенциальной энергии: \( A = m \cdot g \cdot h \).
   Выразим массу: \( m = \frac{A}{g \cdot h} \).

   \[ m = \frac{3000000 \text{ Дж}}{10 \text{ м/с}^2 \cdot 500 \text{ м}} = \frac{3000000}{5000} \text{ кг} = 600 \text{ кг} \]

   Ответ: 600 кг.

4. 4. Время выполнения работы двигателем

   Дано:
   Мощность \( P = 20 \text{ Вт} \)
   Работа \( A = 1200 \text{ Дж} \)

   Найти:
   Время \( t \)

   Решение:
   Мощность вычисляется по формуле \( P = \frac{A}{t} \).
   Выразим время: \( t = \frac{A}{P} \).

   \[ t = \frac{1200 \text{ Дж}}{20 \text{ Вт}} = 60 \text{ с} \]

   Ответ: 60 с.

5. 5. Скорость электровоза

   Дано:
   Мощность \( P = 5.2 \text{ МВт} = 5200000 \text{ Вт} \)
   Сила тяги \( F = 60000 \text{ Н} \)

   Найти:
   Скорость \( v \)

   Решение:
   Мощность связана с силой и скоростью формулой \( P = F \cdot v \).
   Выразим скорость: \( v = \frac{P}{F} \).

   \[ v = \frac{5200000 \text{ Вт}}{60000 \text{ Н}} = \frac{520}{6} \text{ м/с} \approx 86.67 \text{ м/с} \]

   Ответ: 86.67 м/с.