Задание 1 Вопрос: Какова равна работа гравитации на замкнутой траектории? Запишите ответ: Задание 2 Вопрос: Какая масса

Ivan

64

Задание 1:
Вопрос: Какова равна работа гравитации на замкнутой траектории?
Ответ: Работа гравитации на замкнутой траектории равна нулю.

Обоснование ответа: Работа гравитации определяется как произведение модуля силы гравитации и перемещения тела. На замкнутой траектории тело возвращается в исходное положение, поэтому перемещение равно нулю. Следовательно, произведение нулевого перемещения на любую силу также будет равно нулю, а значит, работа гравитации на замкнутой траектории равна нулю.

Задание 2:
Вопрос: Какая масса железной руды транспортируется за сутки с поверхности Земли на высоту 5 м, если мощность двигателя, приводящего в движение транспортёр, равна 1.8 кВт, а КПД транспортёра составляет 70%?
Выберите один или несколько из 5 вариантов ответа:
1) 118 ц
2) 118 х 102 ц
3) 2,2 х 106 кг
4) 2,2 кт
5) 2,2 т

Ответ: Масса железной руды, транспортируемой за сутки с поверхности Земли на высоту 5 м, составляет 2,2 т.

Обоснование ответа:
Для решения этой задачи воспользуемся формулой:
\[\text{{Работа (в джоулях)}} = \text{{Мощность (в ваттах)}} \times \text{{Время (в секундах)}}\]
Так как дана мощность двигателя (1.8 кВт), переведем ее в ватты:
\(1.8 \text{{ кВт}} = 1800 \text{{ Вт}}\)
Также нужно учесть КПД транспортера, который составляет 70%. Поскольку КПД равен отношению сделанной работы к приложенной энергии, то можем записать следующее:
\[\text{{Работа гравитации (в джоулях)}} = \text{{Мощность (в ваттах)}} \times \text{{Время (в секундах)}} \times \text{{КПД}}\]
Возьмем время, равное 1 суткам, что составляет 86400 секунд.
Теперь найдем силу, с которой транспортер поднимает железную руду:
\[\text{{Сила (в ньютонах)}} = \text{{Масса (в кг)}} \times \text{{Ускорение свободного падения (около 9.8 м/с²)}}\]
Учитывая, что работа силы гравитации равна изменению потенциальной энергии, можем записать следующее:
\[\text{{Работа гравитации (в джоулях)}} = \text{{Масса (в кг)}} \times \text{{Ускорение свободного падения (м/с²)}} \times \text{{Высота (в метрах)}}\]
Исходя из этого, можем записать соотношение:
\[\text{{Мощность (в ваттах)}} \times \text{{Время (в секундах)}} \times \text{{КПД}} = \text{{Масса (в кг)}} \times \text{{Ускорение свободного падения (м/с²)}} \times \text{{Высота (в метрах)}}\]
Подставим известные значения:
\(1800 \text{{ Вт}} \times 86400 \text{{ сек}} \times 0.7 = \text{{Масса (в кг)}} \times 9.8 \text{{ м/с²}} \times 5 \text{{ м}}\)
Решив уравнение, найдем массу железной руды:
\(\text{{Масса (в кг)}} = \frac{{1800 \times 86400 \times 0.7}}{{9.8 \times 5}} \approx 22,448.98 \text{{ кг}}\)
Переведем кг в тонны, делитель на 1000:
\(\frac{{22,448.98}}{{1000}} \approx 22.45 \text{{ т}}\)

Ответ: 2,2 т

Задание 3:
Вопрос: Соотнесите следующие понятия. Укажите соответствие для всех 5 вариантов ответа:
1) Механическая работа,
2) Зависит от выбора системы отсчёта,
3) Зависит от перемещения и направления силы,
4) Мера переноса энергии,
5) Скалярная величина.

Ответ:
1) Механическая работа - 4) Мера переноса энергии,
2) Зависит от выбора системы отсчёта - 3) Зависит от перемещения и направления силы,
3) Зависит от перемещения и направления силы - 1) Механическая работа,
4) Мера переноса энергии - 5) Скалярная величина,
5) Скалярная величина - 2) Зависит от выбора системы отсчёта.

Обоснование ответа:
- Механическая работа является мерой переноса энергии, так как она определяет количество энергии, затраченное или полученное при взаимодействии силы и перемещения тела.
- Зависимость от выбора системы отсчёта означает, что величина работы может изменяться в зависимости от выбранной системы координат для фиксации перемещения и направления силы.
- Зависимость от перемещения и направления силы означает, что работа зависит от перемещения тела в направлении силы, т.е. величины проекции перемещения на направление силы.
- Мера переноса энергии указывает на то, что работа является мерой переносимой или полученной энергии при взаимодействии силы и перемещения.
- Скалярная величина означает, что работа является скалярной величиной, т.е. она имеет только величину без направления.