Из скважины глубиной 140 м нужно выкачать 100 м3 воды. Мощность насоса равна 14, 7кВт. За какое время насос справится с этой работой? (Принять g≈10Нкг, ρ=1000кг/м3 ответ (округли до целого числа): t≈ ч.

=A/N A=Ph P = mg m= poV N=14700 Вт h=140м V=100м3

t = poVgh/N = 1000 кг/м3 х 100 м3 х 10 Н/кг х 140 м / 14700 вт = 9 523,8095238095= 9524 (округли до целого числа)

ответ: 79 Н

Объяснение:

Запишем «Дано»:

Pк = 30,1 Н

m(г) = 4 кг

V(м) = 100 см³ = 0, 0001 м³

ρ(меди) = 8960 кг/м³ — плотность меди, взята из специальных таблиц.

g = 10 Н/кг

1) Вес вычисляетчя по формуле

Р = mg

Значит, масса коробки можно найти, разделив её вес на ускорение свободного падения:

m = P/g = 30,1 Н / 10 Н/кг = 3,01 кг

Массу тела можно вычислить по формуле

m = Vρ, где V — объём тела, ρ — кго плотность.

Пользуясь этой формулой, найдём массу меди:

m = 0,0001 * 8960 = 0,896 (кг) ≈ 0,9 кг

Теперь найдём общую массу коробки с гвоздями и медным слитком:

M = 3,01 кг + 4 кг + 0,9 кг = 7,91 кг

Сила тяжести вычисляется по формуле

F = mg

Подставим в неё значения:

F = 7,91 * 10 = 79,1 (Н) ≈ 79 Н

Если резко ударить мотком по лежащей на полу доске – то она подскочит. Это произойдет потому, что молоток передаст доске импульс, с которым она частично упруго провзаимодействует с полом и отскочит. Примерно такие же события здесь будут происходить между клином и горизонтальной поверхностью. Клин либо отскочит, если он провзаимодействует с поверхностью упруго, либо он просто потеряет энергию вертикального импульса при неупругом взаимодействии с горизонтальной поверхностью. А поэтому было бы ошибкой учесть только горизонтальную скорость клина в энергетическом уравнении.

Ещё раз, как именно клин после соударения с шаром будет взаимодействовать с горизонтальной поверхностью – мы не знаем (будет скакать или просто будет двигаться горизонтально), поскольку нам не заданы параметры взаимодействия клина и поверхности (абсолютно-упругое, абсолютно-неупругое и т.п.), но в любом случае, нам необходимо учесть часть кинетической энергии, которую будет нести вертикальный (!) импульс клина.

Что бы развеять сомнения, добавлю, что, поскольку мы считаем удар мгновенным, то в тот момент, когда шар УЖЕ оторвётся от верхней поверхности – нижняя поверхность клина ЕЩЁ «не будет знать», что клин уже движется вниз, поскольку сигнал (в виде упругой волны) о верхнем взаимодействии ещё не дойдёт до дна.

Шар взаимодействует с клином точно поперёк их общей поверхности в момент контакта. А поверхность эта сориентирована к горизонту под углом        Стало быть, сила, действующая на клин – будет придавать вертикальный импульс и скорость в        раз больший, чем горизонтальный импульс и скорость.

Обозначим горизонтальную скорость клина, как –        тогда его вертикальная скорость    

Будем считать, что скорость шара после отскока направлена вбок и ВВРЕХ. Именно из этих соображений далее будем записывать законы сохранения (если получится отрицательное значение скорости, то значит, она направлена – вниз). Обозначим горизонтальную составляющую конечной скорости шара, как        а вертикальную, как    

Из закона сохранения импульса по горизонтали ясно, что:





Из закона сохранения импульса по вертикальной оси найдём    





Из закона сохранения энергии найдём горизонтальную скорость клина:













Для угла    



В частности, при     ;

В частности, при    

Часть энергии не превратится ни в движение клина вдоль плоскости, ни в движение шара, а уйдёт вместе с вертикальным импульсом клина либо в колебания клина над поверхностью, либо во внутреннюю энергию (при неупругом взаимодействии клина с поверхностью). Что бы там с этой энергией далее не происходило – необходимо учесть эту энергию отдельно, чтобы не отнести её по ошибке к энергии горизонтального движения клина. После пояснения термина – «потеря энергии» в контексте данной задачи, можно эту потерю и посчитать.

Потеря энергии:    





где        – начальная кинетическая энергия.

Для угла    



При    
(проверка очевидного предельного перехода)

При    

При