Question

Автомобиль, массой 1,2 тонны, застрял на заснеженной дороге.  Расстояние до нормальной дороги 50 метров. Определите работу, которую нужно совершить, чтобы равномерно вытащить автомобиль, если сила сопротивления снега составляет 0,4 силы тяжести автомобиля? Определите мощность, которую развивают, если автомобиль дотащили до нормальной дороги за четверть часа?

Answer 1

Дано:
Масса автомобиля, m = 1.2 т = 1200 кг
Расстояние до нормальной дороги, d = 50 м
Сила сопротивления снега, F_с = 0.4 mg
Время, t = 0.25 часа = 900 с

Найти:
1) Работу, которую нужно совершить, чтобы вытащить автомобиль.
2) Мощность, развиваемую для того, чтобы вытащить автомобиль до нормальной дороги.

Решение:
1) Работа, W, определяется как сила, приложенная на объект, умноженная на расстояние, на которое эта сила действует. Таким образом, работа для вытаскивания автомобиля будет равна произведению силы сопротивления на расстояние, т.е.:
W = F_с * d.

2) Мощность, P, определяется как работа, совершаемая за единицу времени. Таким образом, мощность можно выразить как:
P = W / t.

Теперь рассчитаем:
1) Работа:
W = F_с * d = 0.4 * 1200 * 9.8 * 50 = 23520 Дж.

2) Мощность:
P = W / t = 23520 / 900 = 26.133 Вт.

Ответ:
1) Работа, которую нужно совершить, чтобы вытащить автомобиль, составляет 23520 Дж.
2) Мощность, развиваемая для вытаскивания автомобиля до нормальной дороги 26.133 Вт.