После удара происходит процесс перехода кинетической энергии в потенциальную(т.к. взлетает на вершину горки).
Ek=mU²/2
Ep=mgh
Составим уравнение перехода:
Ek+Ep=Ek'+Ep'
т.к. шайба стартовала с низшей точки горки(h=0), то Ep=0
Ek=Ek'+Ep'
mU²/2=mU'²/2+mgh
Поделим на m и умножим на 2
U²=U'²+2gh
Нам необходима скорость на вершине горки(U')
U'²=U²-2gh
U'=√(U²-2gh)
g≈10м/с²(Ускорение свободного падение на земле)
U'=√(13²-2*10*8)
U'=√(169-160)
U'=√9=3м/c - Ответ
Максимальное время tmax будет равно при минимальной скорости движения колеса Vmin.
tmax = S / Vmin
Δt = T / N - время поворота колеса на одну спицу
T - период обращения
T = 1 / ν = 1 / N
ν - частота обращения, она совпадает с частотой смены кадров
Δt = 1 / N² = 2 * π * R / Vmin => Vmin = 2 * π * R * N²
tmax = S / (2 * π * R * N²)
Sx=V0*cosa*t=28*0,707*2=39,6 м
Sy=(V0*sina)*t-g*t^2/2=28*0,707*2-10*4/2=19,6 м
S=sqrt(39,6^2+19,6^2)=43 м
L-удельная теплота сгорания бензина =44000 кДж/кг=44*10^6 Дж/кг;
Полезная работа Ап=P*t=36кВт*1час= 36000*3600=129600000 Дж=129.6*10^6 дж;
полная работа/количество выработанной энергии Q=mL=15*44*10^6=660*10^6 дж;
<span>КПД=Ап/Q*100\%=129.6*10^6 /660*10^6 *100\%</span>