Какова скорость груза, если подъемный кран в течение 45 секунд равномерно поднимал груз массой 2 тонны и совершил при этом работу 360 кДж?

Физика 10 класс Законы механики скорость груза подъемный кран работа масса груза физика равномерное движение Энергия время подъема Новый

Чтобы найти скорость груза, который поднимался с помощью крана, нам нужно использовать несколько физических понятий и формул. Давайте разберем шаги решения.

Шаг 1: Определение работы и массы груза

• Работа (A), совершенная подъемным краном, равна 360 кДж. Переведем это значение в джоули: 360 кДж = 360000 Дж.
• Масса груза (m) составляет 2 тонны, что равно 2000 кг.

Шаг 2: Определение силы, действующей на груз

Сила (F), необходимая для поднятия груза, равна весу этого груза, который можно рассчитать по формуле:

F = m * g,

где g - ускорение свободного падения, приблизительно равное 9.8 м/с².

Подставим значения:

F = 2000 кг * 9.8 м/с² = 19600 Н.

Шаг 3: Использование работы для нахождения высоты

Работа, совершенная силой, равна произведению силы на расстояние (h), пройденное грузом:

A = F * h.

Мы можем выразить высоту (h) через работу и силу:

h = A / F.

Подставим известные значения:

h = 360000 Дж / 19600 Н ≈ 18.37 м.

Шаг 4: Определение скорости груза

Теперь, когда мы знаем высоту, мы можем найти скорость груза. Поскольку подъем был равномерным, можно использовать формулу для средней скорости:

v = h / t,

где t - время, за которое груз поднимался (в нашем случае 45 секунд).

Подставим значения:

v = 18.37 м / 45 с ≈ 0.41 м/с.

Ответ:

Скорость груза, поднимавшегося краном, составляет приблизительно 0.41 м/с.