Самым прыгучим насекомым признана цикада-пенница. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Самым прыгучим насекомым признана цикада-пенница

Самым прыгучим насекомым признана цикада-пенница .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Самым прыгучим насекомым признана цикада-пенница. В прыжке ее ускорение достигает 13000 футов с секунду. Какую мощность развивает это существо массой 2,5 г в прыжке на высоту 27 дюймов? На какую высоту мог бы подпрыгнуть человек, если бы смог развить ту же мощность? Замечание. В размерности ускорения опечатка, должно быть фут/с2. Масса цикады 2,5 мг во всех источниках, грамма особи не достигают.. Вопрос про человека некорректный: очевидно, что перевод на русский выполнен неправильно, так как развиваемая цикадой мощность ничтожна для человека. Необходимо учитывать его массу и определиться со временем. Немного переформулировал вопрос. Дано: m = 2,5 мг =2,510-6 кг h = 27 дюймов = 0,6858 м a= 13000 фут/ с2 = 3,9624103 м/с2 g = 9,8 м/с2 Найдем среднюю мощность прыжка по формуле: Nср=Wkt, Здесь Wk – кинетическая энергия цикады в момент отрыва от поверхности, t – время приобретения этой энергии. Nср =? hчел=?

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Во время прыжка, в соответствии с законом сохранения энергии, кинетическая энергия цикады переходит в ее потенциальную энергию в верхней точке:
Wk=Wk;
mv022=mgh;
v0=2gh.
Здесь v0 – скорость отрыва от поверхности.
Для оценки времени разгона будем считать движение до отрыва равноускоренным с начальной скоростью равной нулю, тогда:
t=v0a=2gh.a.
Средняя мощность, производимая цикадой при разгоне:
Nср=Wkt=mgha2gh=ma2gh2;
Nср=2,510-63,962410329,80,68582=18,2 мВт.
Найдем, на какую высоту поднялся бы человек массой M, обладая такой же прыгучестью, то есть, развивая такую же мощность на единицу массы тела, как цикада, и разгоняясь за то же время.
Мощность, развиваемая человеком:
Nср чел=NсрMm=Ma2gh2.
Тогда за время t он приобретет кинетическую энергию:
Wk чел=Nср челt=Ma2gh22gha=Mgh
По закону сохранения энергии его кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию в верхней точке, поэтому:
MgH=Wk чел;
MgH=Mgh;
H=h.
Высота подпрыгивания такая же, как у цикады при условии выделения такой же мощности при таком же времени отталкивания от земли.
Ответ

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу