Мальчик тянет санки вверх, прикладывая силу 25 н. которой есть масса саней, если высота горки составляет 3 м, ее длина — 6 м, а кпд — 80%?

F=25 Н                        КПД: η=Ап/Аз=mgh/Fl; выразим массу:
h=3 м                                           m=ηFl/gh;
g=10 Н/кг                                     m=0,8*25*6/10*3=4 кг;
l=6 м                                 ответ: m=4 кг.
η=80%=0,8

m-?

Известно, что потенциальная энергия тела (заряда) может изменяться за счет работы по перемещению тела, совершаемой консервативной силой, действующей со стороны полям:

dA  dWp

.

В электростатическом поле на заряд q со стороны поля действует

сила Кулона

F qE

 



. Тогда работа dA, совершаемая электрическим полем

E



, равна работе силы Кулона при малом перемещении

dl



в пространстве заряда q (рис. 3)

dA (F dl ) q(E dl ) q(E dx E dy E dz) 

x  y  z

   

   

.

Работа dA, совершаемая потенциальным полем, приводит к изменению потенциальной энергии dWp заряженного тела

































       dz

z

dy

y

dx

x

dA dWp qd q .

Из сопоставления этих выражений для работы dA видно, что связь

между напряженностью и потенциалом электростатического поля имеет

вид

x

Ex





  ,

y

Ey





  ,

z

Ez





  или

E   grad 



.

Градиент (grad) скалярной

функции – это вектор, направленный в

сторону наиболее быстрого возрастания функции, равный по модулю производной от функции по этому

направлению. Следовательно, напряженность электрического поля

направлена в сторону наиболее

быстрого убывания потенциала.

Единицы измерения потенциала: В (вольт).

Из выражения

dA q(E dl )

 

 

следует, что работа по перемещению

заряда вдоль линии напряженности электрического поля

E dl

 

||

максимальна

dA  q E dl . А работа по перемещению заряда перпендикулярно

напряженности электрического поля

E dl

 



минимальна

dA  0.

Интегрируя выражение

dA  q(E  dl )  qd

 

Потенциальная энергия уменьшается, кинетическая в начальный момент растет, потом не меняется.

Объяснение:

Потенциальная от слова потенция или возможность, а кинетическая от слова кинетика или движение.

Представте вместо пузырька шарик для настольного тенниса. Когда он на дне на него действует Сила Архимеда, которая больше силы тяжести. Выходит для шарика возможность - это движение вверх. Как только он начинает движение эта возможность начинает уменьшаться и когда он достигнет поверхности возможность станет равна нулю. С кинетической происходит обратный процесс. Сначала шарик без движения (кинетика ноль), потом он начинает ускоренно подниматься, но поскольку он поднимается в вязкой среде (в воде), то наступает момент когда он перестает ускорятся (выталкивающая сила сравнивается с силой трения шарика о воду) и движется равномерно. Поэтому после момента уравнивания этих сил кинетическая энергия остается постоянной, а часть энергии уходит в тепло (трение шарика о воду).