Давление, работа, энергия, мощность

1 Паскаль – это такое давление, при котором на 1 квадратный метр поверхности воздействует сила 1 Ньютон, направленная перпендикулярно данной поверхности.
Выделяют давление твердого тела, давление жидкости и давление газа.
Сегодня мы рассматриваем давление твердого тела. Давление жидкостей и газов будет рассмотрено нами в следующих темах.

Задача
Определите давление, которое оказывает танк Т-14 на гусеничной платформе армата на грунт. Масса танка 48 тонн. Ускорение свободного падения 10 м/с2. Ширина гусеницы 56,4 см, длина части гусеницы, соприкасающейся с грунтом 5,491 м.

РАБОТА

РАБОТА ПРИ ПОСТУПАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ

Задача
Какую работу совершает сила трения, действующая на ящик при его перемещении на 40 см, если она постоянна и равна 5 Н?

Задача
Какую работу совершает сила трения, действующая на ящик при его перемещении на 40 см, если она постоянна и равна 5 Н?

КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
Таким образом при совершении силой работы над телом мы увидели изменение некоторого параметра данного тела, который назвали кинетической энергией:

Задача
Найдите тормозной путь автомобиля, двигающегося со скоростью 40 км/ч; 60 км/ч; 90 км/ч. Коэффициент трения шин об асфальт считайте равным 0.9.

Потенциальная энергия силы тяжести

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ ТЕЛА
В ПОЛЕ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ
Параметр, который изменялся вместе с перемещением тела в вертикальной плоскости назвали потенциальной энергией. Потенциальная энергия – энергия, которая определяется взаимным расположением взаимодействующих тел (тела и Земли в данном случае).

Закон сохранения механической энергии

Задача
Водитель жигулей приближается к десяти метровому подъему со скоростью 72 км/ч, а водитель Aurus со скоростью 144 км/ч. Оба водителя въезжают на горку на нейтральной передаче (накатом). Какие скорости будут показывать спидометры автомобилей в верхней точке подъема?

Задача
В условиях предыдущей задачи найдите высоты, на которых остановится каждый из автомобилей на тормозном тупике.

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ
СЖАТОЙ ПРУЖИНЫ

Задача*
К концу сжатия пружины детского пружинного пистолета на 3 см приложенная к ней сила была равна 20 Н. Найти потенциальную энергию сжатой пружины. До какой максимальной высоты долетит присоска, если ее масса 4 грамма. Сопротивлением воздуха пренебречь.

КПД

Задача
Определите КПД наклонной плоскости длиной 10 м и высотой 3 м, если для равномерного подъема по ней ящика массой 50 кг нужно прикладывать силу 200 Н?

Мощность

Задача
Какова мощность насоса способного поднять 4,5 куб. м. воды на высоту 5 м за 5 секунд. Найдите также его мощность в лошадиных силах (1 лошадиная сила = 735,5 Вт).

Мощность

Задача
Какова мощность электродвигателя подъемного крана, если он способен поднимать груз массой 1 тонна со скоростью 0,5 м/с?