Cuando se rescatan barcos hundidos en el fondo del mar, a menudo se utilizan robots submarinos para sumergirse en el agua y rescatar objetos. Si el robot se mueve bajo el agua, la relación entre la resistencia del agua de mar y la velocidad es la siguiente:
(1) Se puede ver en la imagen que la resistencia del agua de mar es proporcional a la velocidad del robot
∵ Cuando la velocidad del robot es 0,2 m/s. , f=70N,
p>
∴Cuando el robot se mueve a una velocidad de 0,5m/s, f=175N,
Y cuando la máquina avanza a una velocidad constante,
∴La fuerza de propulsión horizontal del robot es: F=f=175N,
(2) Según W=Fs=Fvt, podemos saber:
El trabajo realizado por la fuerza de propulsión horizontal W=Fvt=175N×0.5m/s×60s =5250J.
(3) Se puede ver en la imagen que la resistencia del agua de mar es proporcional a la velocidad del robot
∵ Cuando la velocidad del robot es 0,2 m/s. , f=70N,
p>
∴Cuando el robot se mueve a una velocidad de 2m/s, f′=700N,
∵El objeto flota bajo el agua a una velocidad constante, V fila = V objeto,
∴ El objeto se ve afectado por una fuerza de equilibrio,
∴G f′=F flotador F levantar
F elevación=G f′-F flotador=ρobjeto gVobjeto f′-ρagua de mar gV Descarga
=2.7×103kg/m3×10N/kg×0.02m3 700N-1.03×103kg/m3×10N/kg× 0,02m3
=1034N;
De P=Wt=Fst=Fv:
La potencia de la fuerza de elevación es P=F′v′=1034N× 2m/s=2068W.
Respuesta: (1) La fuerza de propulsión horizontal del robot es 175 N.
(2) El trabajo realizado por la fuerza de propulsión horizontal cuando el robot se mueve a una velocidad constante de 0,5. m/s durante 1 minuto es 5250J．
(3) La potencia de la fuerza de elevación del robot es 2068W.