为清除井底污泥,用缆绳将抓斗放入井底,抓起污泥后提出井口(见图)。已知井深,抓斗自重,缆绳每米重,抓斗抓起的污泥重,提升速度为;提升过程中,污泥以的速度从抓斗缝隙中漏掉。现将抓起污泥的抓斗提升至井口,问克服重力需作多少焦耳的功?说明:;抓斗高度及位于井口上方的缆绳长度忽略不计。
答案
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设抓斗已提升 米,则经历时间为 秒,剩余污泥重为 牛;悬垂缆绳长为 米。对 ,污泥重量始终为正。
瞬时需克服的总重力为 牛。
故所作功为 。
设抓斗已提升 米,则经历时间为 秒,剩余污泥重为 牛;悬垂缆绳长为 米。对 ,污泥重量始终为正。
瞬时需克服的总重力为 牛。
故所作功为 。