Мощность. КПД
Задача 1 Условие На столе лежат часы с цепочкой. Какую среднюю мощность $N_{cp}$ надо развить, чтобы за время $t$ оторвать часы от стола, держась за свободный конец цепочки, если длина цепочки $l$, масса каждого звена цепочки $m_1$, его длина $l_1$, масса самих часов $M$ и их диаметр $D$? Решение $$N_{cp} = \frac{A}{t},$$ $A$ - вся работа, совершённая за время $t$. $$A = A_1 + A_2,$$ $A_1$ — работа по подъему часов, $A_2$ — работа по подъему цепочки. $A \rightarrow min$, если вытянув цепочку вертикально во всю длину, расположим часы перпендикулярно столу, не отрывая их от стола. Точка $B$ поднимется на $l + D$, точка $C$ поднимается на $D$. Работа по подъему цепочки: $$A_1 = m g \left(\frac{l}{2} + D\right),$$ где $m = m_1 n$, $n = \frac{l}{l_1}$ — количество звеньев. Тогда: $$A_1 = m_1 g \frac{l}{l_1} \left(\frac{l}{2} + D\right)$$ Работа по подъему часов: $$A_2 = Mg \frac{D}{2}$$ $$A = m_1 g \frac{l}{l_1} \left(\frac{l}{2} + D\right) + Mg \frac{D}{2}$$ $$A = g \left(m_1 \frac{l}{l_1} (0,5 l + D) + 0,5 M D\right)$$ $$N_{cp} = \frac{A}{t} = \frac{g}{t} \left(m_1 \frac{l}{l_1} (0,5 l + D) + 0,5 M D\right)$$ Ответ $N_{cp} = \frac{g}{t} \left(m_1 \frac{l}{l_1} (0,5 l + D) + 0,5 M D\right)$
Открыть урок на ВОЛНА