"Логические задачи" - это познавательно-развлекательный проект для непрокисших мозгов. Задачи на логику, нестандартное мышление. Не всегда самое очевидное решение - правильное. Но иногда всё оказывается проще, чем кажется на первый взгляд.

Задачи на логику и сообразительность




О сайте
Гостевая книга
ЧаВо

Пользователи
RSS

Поиск на сайте





запомнить меня
Зарегистрироваться


Задачи



Данетки


Текущие:

  Математика в архитектуре
  Не сыпь мне соль на рану
  «Геометрическая»
  Высказывание Ломоносова
  Наверное, не про яблоки
  Комерция
  Везде градусы
  Вагончик тронется, вагончик тронется..
  Спасибо медикам и католикам))
  Специальная купюра
  Студенческая смекалка
  Эллипс vs Круг
  Современные технологии. Немецкий стандарт.
  Спортивная
  философская
  Про газету
  печатная монета
  Купюра евро
  Древние изобретения
  Биометрические паспорта
  Новый глава
  В далеком созвездии тау Кита... 8)))
  Огородное
  Средневековое строительство
  Жестокое наказание
  Их нравы - 4
  Европейский стандарт

Разгаданные недавно:

  этот модный тандыр
  Из Что-Где-Когда
  Может ли такое быть?
  Что изображено?
  Да на тебе пахать надо!


Справочная



Признаки делимости
Площади фигур


Реклама






задача: Грузоперевозки вверх

Задачу прислал: Админ


Сложность: средняяОдин и тот же груз масской 1 кг поднимается вверх на высоту 10 метров подъёмной силой, равной весу груза. Подъёмная сила создаётся ракетным двигателем. Начальная скорость груза - в первом варианте равна 1 м/с, во втором - 10 м/с. В каком случае будет затрачено меньше энергии на подъём груза? И во сколько раз?

Силой сопротивления воздуха и изменением массы ракеты из-за расхода топлива пренебрегаем.



Ответ





Решение задачи





Ваши ответы на задачу


ответов: 8

KoKos 2019-11-13 21:04:51 пишет:
Ну в принципе, если речь не идет об аэродинамике крыла (где бытует несколько другое определение) - то обычно подъемной силой летательного аппарата называют разницу между его вертикальной тягой и собственным весом - то есть, по факту, максимальный вес груза, который данный аппарат способен удерживать в воздухе. В какую сторону он его удерживает - неважно. :)

jonson-72 2019-11-12 14:03:16 пишет:
> Админ: Под подъемной понимается сила, направленная вверх.
= ok.
- но тогда я, наверное, вправе предложить свою задачу-клон, с одним отличием в Условии: "...груз массой 1 кг _опускается_вниз_ на высоту 10 метров ПОДЪЁМНОЙ силой............." :))
   Админ: Согласен, формулировка не совсем точная. Задача из сети, по поводу которой ломались копья. Показалось, что будет интересна.

jonson-72 2019-11-12 10:37:35 пишет:
> Админ: или движется с постоянной скоростью, как в данном случае.
= Да это понятно. - Имхо, Условие некорректно: никакой "ПОДЪЁМНОЙ Силы" здесь нет - есть Сила, компенсирующая Вес, - груз поднимается *САМ* (типа "по инерции"). - Т.е. с таким же успехом груз может и _опускаться_ - "затраты энергии", если это о расходе ракетного топлива, здесь зависят исключительно от полётного Времени, - не назовёте же вы в этом случае Силу тяги ракетного двигателя "опускательной силой"? - вот _по_аналогии_ она и НЕ "подъёмная".
   Админ: Под подъемной понимается сила, направленная вверх.

ivana2000 2019-11-12 03:42:06 пишет:

v − скорость ракеты.
u − скорость газовой струи относительно ракеты.
dm − малая масса газа, истекающая из ракеты за малое время dt.
μ = dm/dt − расход топлива.
L − перемещение груза.

Считаем приращение импульса газа dp за время dt. Взятое с обратным знаком, оно даст силу тяги

F = μ·u

Эта сила уравновешивает суммарный вес ракеты и груза. Т.о., сила тяги в обоих случаях одинакова, а поэтому и расход топлива μ так же не меняется (u считаем константой).

Энергия сгорания топлива dE (ну, если КПД = 100%) за время dt идет на приращение кинетической энергии струи и на на совершение работы над ракетой по ее перемещению вверх на расстояние v·dt. Получаем затраты энергии за время t

E = μ·u²·t/2 = W·t, W = μ·u²/2 − мощность РД.

Это, кстати, ответ для следующей задачи. Т.е. даже если нет перемещения, энергия расходуется на поддержание кинетической энергии струи.

Считаем время перемещения груза в обоих случаях, подставляем в формулу для E, получаем, что в первом случае энергии будет затрачено в 10 раз больше.

Для дальнейших подробностей можно почитать http://kvant.mccme.ru/1971/07/paradoksy_reaktivnogo_dvizheni.htm. Там поясняется, почему за показатель качества реактивного двигателя берется его сила тяги F, а не его мощность W.


KoKos 2019-11-08 10:39:18 пишет:
Да, Админ, если вдруг Вы имели в виду известный парадокс ракетного двигателя - то это просто неподходящая задача. :) Вся суть парадокса в том, что с возрастанием начальной скорости возрастает приращение кинетической энергии ракеты за одну и ту же порцию сожжённого топлива (и да, при больших скоростях это приращение вполне способно превысить саму энергию сгорания топлива 8))). Однако, поскольку у нас приращение кинетической отсутствует в принципе - то и парадоксов у нас не предвидится. :)

KoKos 2019-11-07 14:21:51 пишет:
:) Ок, но главный вопрос остается. Что конкретно подразумевается под "затраченной на подъём" энергией?

а) Полезная работа двигателя по подъёму груза против силы тяжести. Тут в принципе богатая почва для упражнений в софистике :))) но будем считать "в лоб" по определению: это (подъёмная сила)*(набранную высоту) - оба множителя абсолютно идентичны в обоих вариантах, - полезная работа, и соответственно, затрата энергии именно на подъём груза, идентична.

б) Полная энергия сгорания топлива - из которой, так вообще-то, именно на подъём груза тратится весьма малая часть, а большая часть улетает в выхлоп и подъём самого двигателя-носителя. То есть лично я бы этот кейс сформулировал не как "на подъём", а как "при подъёме". Тогда, полагая одинаковую постоянную скорость расхода топлива, и прямую пропорциональность выделенной энергии к массе сожженного топлива - получим, что во втором варианте топлива будет сожжено в 10 раз меньше, и соответственно, энергии "затрачено" тоже в 10 раз меньше.

jonson-72 2019-11-07 13:37:05 пишет:
может я чего-то не понимаю, но если "подъёмная сила равна весу груза", разве груз не остаётся _в_покое_, висящим неподвижно (как в невесомости)?
   Админ: или движется с постоянной скоростью, как в данном случае

KoKos 2019-11-06 21:55:43 пишет:
Админ, а это точно не "на поржать" задача? 8)

Если отвлечься от ракетного двигателя, "создающего подъёмную силу, равную 1 кГ" (с) - то остается не совсем понятно, что имеется в виду под "затраченной" энергией? :))

Если работа (двигателя) - то она в принципе одинакова, и от начальной скорости вообще никак не зависит.

Если же "затраты" имеются в виду "посторонние", на придание той самой начальной скорости (ибо да, на таком двигателе самом по себе груз вообще не поднимется ни на миллиметр :))) - то тогда конечно, в первом варианте меньше, ровно в сто раз.
   Админ: Подправил веса и массы. Не-не, всё серьезно. Как получилась начальная скорость неважно.

Добавьте комментарий:
Автор:

Комментарий:

Пожалуйста, введите символы с картинки:
(подтверждение не требуется для зарегистрированных пользователей)



 





Обсуждаем

  Задача Вопрос водовоза:
KoKos : [скрыто]
Задача Который час?:
ivana2000 : [решил задачу]
Админ: не ошиблись :)
Задача Замени буквы цифрами:
НеЗнАйКа : [скрыто]
Админ: ответы доступны по ссылке "решение"
Задача Восход:
jonson-72 : [скрыто]
Задача Грузоперевозки вверх:
KoKos : [скрыто]
Задача Восход:
KoKos : [скрыто]
KoKos : [скрыто]
Админ: можно еще по нарисованному компасу определять неправильно стороны света. И мох еще иногда не с той с...
Задача не да:
не представился : [решил задачу]
Задача Восход:
ivana2000 : [решил задачу]
Задача Грузоперевозки вверх:
jonson-72 : [скрыто]
Админ: Согласен, формулировка не совсем точная. Задача из сети, по поводу которой ломались копья. Показалос...
jonson-72 : [скрыто]
Админ: Под подъемной понимается сила, направленная вверх.
ivana2000 : [скрыто]
KoKos : [скрыто]
Задача Грузоперевозки вверх (вводная):
KoKos : [скрыто]
Задача Грузоперевозки вверх:
KoKos : [скрыто]



Реклама



© 2009-201x Логические задачи