Для решения этой задачи, нам понадобятся 2 формулы:
1) Закон Ньютона о движении:
Ф = m * a,
где F - сила, m - масса, a - ускорение.
2) Работа, совершаемая силой, равна произведению силы на перемещение:
A = F * d,
где A - работа, F - сила, d - перемещение.
Посмотрим, какие данные есть в условии задачи:
Масса контейнера, m = 1,2 т = 1200 кг.
Ускорение, a = 0,5 м/с^2.
Высота подъема, d = 15 м.
Теперь мы можем решить задачу шаг за шагом.
1) Найдем силу F, с которой кран действует на контейнер, используя закон Ньютона:
F = m * a = 1200 кг * 0,5 м/с^2 = 600 Н.
2) Найдем работу A, совершаемую подъемным краном:
A = F * d = 600 Н * 15 м = 9000 Дж.
3) Наконец, найдем мощность P, развиваемую мотором крана. Мощность определяется как работа, совершаемая за единицу времени:
P = A / t,
где P - мощность, A - работа, t - время.
В данном случае, нам неизвестно время t, но мы можем найти его, используя ускорение:
a = Δv / t,
где Δv - изменение скорости, t - время.
Так как у нас есть только ускорение a и известно, что скорость v увеличивается на Δv за время t, то мы можем записать:
a = Δv / t,
t = Δv / a,
где Δv = v - 0, так как контейнер начинает двигаться с покоя.
Мы можем найти Δv, используя формулу для равноускоренного движения:
v^2 = v0^2 + 2 * a * d,
где v - конечная скорость, v0 - начальная скорость, a - ускорение, d - перемещение.
Так как контейнер начинает двигаться с покоя, то v0 = 0, и мы можем записать:
v = √(2 * a * d).
Подставим все полученные значения:
v = √(2 * 0,5 м/с^2 * 15 м) = √(15 м^2/с^2) ≈ 3,87 м/с.
Теперь найдем Δv:
Δv = v - v0 = 3,87 м/с - 0 м/с = 3,87 м/с.
И, наконец, найдем время t:
t = Δv / a = 3,87 м/с / 0,5 м/с^2 = 7,74 с.
Теперь мы можем найти мощность P:
P = A / t = 9000 Дж / 7,74 с ≈ 1163,61 Вт.
Таким образом, мотор крана развивает мощность около 1163,61 Вт, когда поднимает контейнер массой 1,2 т на высоту 15 метров с постоянным ускорением 0,5 м/с^2.