Задачи на тему Работа и мощность

Предмет Теоретическая механика
Из пособия Решебник Мещерский

29.1 Бетонный блок ABCD, размеры которого указаны на рисунке, имеет массу 4000 кг. Определить работу, которую надо затратить на опрокидывание его вращением вокруг ребра D.
РЕШЕНИЕ

29.2 Определить наименьшую работу, которую надо затратить для того, чтобы поднять на 5 м тело массы 2 т, двигая его по наклонной плоскости, составляющей с горизонтом угол в 30°. Коэффициент трения 0,5.
РЕШЕНИЕ

29.3 Для того чтобы поднять 5000 м3 воды на высоту 3 м, поставлен насос с двигателем в 2 л. c. Сколько времени потребуется для выполнения этой работы, если коэффициент полезного действия насоса 0,8? Коэффициентом полезного действия называется отношение полезной работы, в данном случае работы, затраченной на поднятие воды, к работе движущей силы, которая должна быть больше полезной работы вследствие вредных сопротивлений.
РЕШЕНИЕ

29.4 Как велика мощность машины, поднимающей 84 раза в минуту молот массы 200 кг на высоту 0,75 м, если коэффициент полезного действия машины 0,7?
РЕШЕНИЕ

29.5 Вычислить общую мощность трех водопадов, расположенных последовательно на одной реке. Высота падения воды: у первого водопада 12 м, у второго 12,8 м, у третьего 15 м. Средний расход воды в реке 75,4 м3/с.
РЕШЕНИЕ

29.6 Вычислить мощность турбогенераторов на станции трамвайной сети, если число вагонов на линии 45, масса каждого вагона 10 т, сопротивление трения равно 0,02 веса вагона, средняя скорость вагона 3,3 м/с и потери в сети 5%.
РЕШЕНИЕ

29.7 Вычислить работу, которая производится при подъеме груза массы 20 кг по наклонной плоскости на расстоянии 6 м, если угол образуемый плоскостью с горизонтом, равен 30°, а коэффициент трения равен 0,01.
РЕШЕНИЕ

29.8 Когда турбоход идет со скоростью 15 узлов, турбина его развивает мощность 3800 кВт. Определить силу сопротивления воды движению турбохода зная, что коэффициент полезного действия турбины и винта равен 0,41 и 1 узел = 0,5144 м/с.
РЕШЕНИЕ

29.9 Найти мощность двигателя внутреннего сгорания, если среднее давление на поршень в течение всего хода равно 49 Н на 1 см2, длина хода поршня 40 см, площадь поршня 300 см2, число рабочих ходов 120 в минуту и коэффициент полезного действия 0,9.
РЕШЕНИЕ

29.10 Шлифовальный круг диаметра 0,6 м делает 120 об/мин. Потребляемая мощность 1,2 кВт. Коэффициент трения шлифовального круга о деталь равен 0,2. С какой силой круг прижимает шлифуемую деталь?
РЕШЕНИЕ

29.11 Определить мощность двигателя продольно-строгального станка, если длина рабочего хода 2 м, его продолжительность 10 c, сила резания 11,76 кН, коэффициент полезного действия станка 0,8. Движение считать равномерным.
РЕШЕНИЕ

29.12 К концу упругой пружины подвешен груз массы M. Для растяжения пружины на 1 м надо приложить силу в c Н. Составить выражение полной механической энергии груза на пружине. Движение отнести к оси x, проведенной вертикально вниз из положения равновесия груза на пружине.
РЕШЕНИЕ

29.13 При ходьбе на лыжах на дистанцию в 20 км по горизонтальному пути центр тяжести лыжника совершал гармонические колебания с амплитудой 8 см и с периодом T=4 c, масса лыжника 80 кг, а коэффициент трения лыж о снег f=0,05. Определить работу лыжника на марше, если всю дистанцию он прошел за 1 час 30 мин, а также среднюю мощность лыжника. Примечание. Считать, что работа торможения при опускании центра тяжести лыжника составляет 0,4 работы при подъеме центра тяжести на ту же высоту.
РЕШЕНИЕ

29.14 Математический маятник A веса P и длины l под действием горизонтальной силы Px/l поднялся на высоту y. Вычислить потенциальную энергию маятника двумя способами: 1) как работу силы тяжести, 2) как работу, произведенную силой Px/l, и указать, при каких условиях оба способа приводят к одинаковому результату.
РЕШЕНИЕ

29.15 Для измерения мощности двигателя на его шкив A надета лента с деревянными колодками. Правая ветвь BC ленты удерживается пружинными весами Q, а левая ее ветвь DE натягивается грузом. Определить мощность двигателя, если, вращаясь равномерно, он делает 120 об/мин; при этом пружинные весы показывают натяжение правой ветви ленты в 39,24 Н; масса груза равна 1 кг, диаметр шкива d=63,6 см. Разность натяжений ветвей BC и DE ленты равна силе, тормозящей шкив. Определить работу этой силы в 1 c.
РЕШЕНИЕ

29.16 Посредством ремня передается мощность 14,71 кВт. Радиус ременного шкива 0,5 м, угловая скорость шкива соответствует 150 об/мин. Предполагая, что натяжение T ведущей ветви ремня вдвое больше натяжения t ведомой ветви, определить натяжение T и t.
РЕШЕНИЕ