Задачи на совместную работу
Рассмотрим задачи, в которых речь идёт о совместном выполнении некоторой работы. При этом всё равно, какую работу выполняют и чем эту работу измеряют — числом деталей, количеством вспаханных гектаров и т. п. Если, например, некоторая работа выполняется за 10 часов, то за 1 час, очевидно, выполняется всей работы, а вся работа составляет десять таких частей . Поэтому обычно в таких задачах всю работу принято считать равной единице, объём выполненной работы выражают как часть этой единицы.
Задача 1. Первая бригада может выполнить задание за 36 часов, а вторая бригада может выполнить то же задание за 18 часов. За сколько часов это задание выполнят две бригады при совместной работе?
Решение: Примем всю работу за единицу, тогда за 1 час первая бригада выполняет
,
а вторая
всей работы. При совместной работе за 1 час две бригады выполняют
всей работы, поэтому всю работу они выполнят за
Ответ: При совместной работе бригады выполнят задание за 12 часов.
Под совместной работой можно понимать и одновременную работу двух труб при наполнении бассейна, и прохождение некоторого пути при движении навстречу друг другу и т. п. Метод решения остаётся тем же.
Задача 2. Расстояние между двумя сёлами пешеход проходит за 60 минут, а велосипедист проезжает за 20 минут. Через сколько минут они встретятся, если отправятся одновременно навстречу друг другу из этих сёл?
Решение: Примем расстояние между сёлами за единицу.
— проходит пешеход за 1 минуту.
— проезжает велосипедист за 1 минуту.
— такую часть расстояния они проходят за 1 минуту при движении навстречу друг другу.
— время движения до встречи.
Ответ: Они встретятся через 15 минут.
Задача 3. Два печника сложили печь за 16 часов. Известно, что первый из них, работая один, сложил бы печь за 24 часа. За сколько часов второй печник, работая один, сложил бы ту же печь?
Решение: Примем объём всей работы за 1 (единицу).
— выполняют два печника за 1 час, работая вместе.
— выполняет первый печник за 1 час, работая один.
— выполняет второй печник за 1 час, работая один.
— за столько времени сложил бы печь второй печник.
Ответ: Второй печник, работая один, сложил бы печь за 48 часов.
Задача 4. Из пунктов A и B одновременно вышли два пешехода. Они встретились через 40 минут после своего выхода, а через 32 мин после встречи первый пришёл в пункт B. Через сколько минут после своего выхода из B второй пришёл в пункт A?
Решение: Примем расстояние между пунктами A и B за единицу.
— такую часть расстояния проходят два пешехода за 1 минуту при движении навстречу друг другу.
2) 40 + 32 = 72 (мин) — время первого пешехода за весь путь.
— проходит первый пешеход за 1 минуту.
— проходит второй пешеход за 1 минуту.
— время второго пешехода за весь путь.
Ответ: Через 90 минут после своего выхода из пункта B второй пешеход пришёл в пункт A.
Как решать задачи с работой по математике
Как утверждают многие источники, решение задач развивает логическое и интеллектуальное мышление. Задачи «на работу» являются одними из самых интересных. Для того, чтобы научиться решать такие задачи, необходимо уметь представлять процесс работы, о которой в них говорится.
Инструкция
Задачи «на работу» имеют свои особенности. Для их решения необходимо знать определения и формулы. Запомните следующее:
А=Р*t – формула работы;
P=A/t – формула производительности;
t=A/P – формула времени, где А – работа, Р- производительность труда, t- время.
Если в условии задачи не указана работа, то её принимайте за 1.
На примерах разберем, как решаются такие задачи.
Условие. Два рабочих, работая одновременно, вскопали огород за 6 ч. Первый рабочий мог бы выполнить ту же работу за 10 ч. За сколько часов второй рабочий может вскопать огород?
Решение: Примем всю работу за 1. Тогда, в соответствии с формулой производительности – P=A/t , 1/10 часть работы делает первый рабочий за 1час. 6/10 он делает за 6 часов. Следовательно, второй рабочий за 6 часов делает 4/10 работы ( 1 – 6/10). Мы определили, что производительность второго рабочего равна 4/10. Время совместной работы, по условию задачи, составляет 6 часов. За Х примем то, что надо найти, т.е. работу второго рабочего. Зная, что t=6, P=4/10, составим и решим уравнение:
0,4х=6,
х=6/0,4,
х=15.
Ответ: Второй рабочий может вскопать огород за 15 часов.
Разберем еще один пример: Для наполнения контейнера водой имеются три трубы. Первой трубе для наполнения контейнера необходимо времени в три раза меньше, чем второй, и на 2 ч больше, чем третьей. Три трубы, работая одновременно, наполнили бы контейнер за 3ч, но по условиям эксплуатации одновременно могут работать только две трубы. Определите минимальную стоимость наполнения контейнера, если стоимость 1ч работы одной из труб равно 230 рублей.
Решение: Эту задачу удобно решать с помощью таблицы.
1). Возьмем всю работу за 1. За Х возьмем время, необходимое третьей трубе. По условию первой трубе надо на 2 часа больше, чем третьей. Тогда первой трубе понадобиться (Х+2) часа. А третьей трубе надо в 3 раза больше времени, чем первой, т.е. 3(Х+2). Опираясь на формулу производительности, получим: 1/(Х+2) – производительность первой трубы, 1/3(Х+2) – второй трубы, 1Х – третьей трубы. Занесем все данные в таблицу.
Работа Время,час производительность
1 труба А=1 t=(Х+2) P=1/Х+2
2 труба А=1 t=3(Х+2) P=1/3(Х+2)
3 труба А=1 t=Х P=1/Х
Вместе А=1 t=3 P=1/3
Зная, что совместная производительность равна 1/3, составим и решим уравнение:
1/(Х+2)+1/3(Х+2)+1/Х=1/3
1/(Х+2)+1/3(Х+3)+1/Х-1/3=0
3Х+Х+3Х+6-Х2-2Х=0
5Х+6-Х2=0
Х2-5Х-6=0
При решении квадратного уравнения находим корень. Получается,
Х=6(часов) – время, которое понадобиться третьей трубе для наполнения контейнера.
Из этого следует, что время, которое надо первой трубе равно (6+2)=8 (часов), а второй = 24(часа).
2). Из полученных данных делаем вывод, что минимальное время – это время работы 1 и3 труб ,т.е. 14ч.
3). Определим минимальную стоимость наполнения контейнера двумя трубами.
230*14=3220(руб.)
Ответ: 3220 руб.
Есть задачи наиболее сложнее, где необходимо вводить несколько переменных.
Условие: Специалист и стажер, работая вместе, сделали определенную работу за 12 дней. Если бы сначала специалист выполнил один половину всей работы, а потом вторую половину закончил один стажер, то на все было бы потрачено 25 дней.
а) Найдите время, которое мог бы потратить специалист на завершение всей работы, при условии, что он будет работать один и быстрее стажера.
б) Как поделить работникам полученные за совместное выполнение работы 15000 рублей?
1).Пусть всю работу специалист может выполнить за X дней, а стажер за Y дней.
Получим, что за 1 день специалист выполняет за 1/X работы, а стажер за 1/Yработы.
2). Зная, что работая вместе, на всю работу у них ушло 12 дней, получим:
(1/X+1/Y)=1/12 – ‘это первое уравнение.
По условию, работая по очереди, в одиночку, было затрачено 25 дней, получим:
X/2+Y/2=25
X+Y=50
Y=50-X – это второе уравнение.
3) Подставим второе уравнение в первое, получим: (50 – х +х) / (х(х-50)) = 1/12
X2-50X + 600 = 0,х1= 20,х2=30 (тогда Y=20) не удовлетворяет условию.
Ответ: X=20,Y=30.
Деньги нужно делить обратно пропорционально затраченному на выполнение работы времени. Т.к. специалист работал быстрее и, как следствие, может сделать больше. Поделить деньги надо в отношении 3:2. Специалисту 15000/5*3 = 9000 руб.
Стажеру 15000/5*2 = 6000 руб.
Полезные советы: Если вы не поняли условие задачи, не надо приступать к ее решению. Сначала внимательно прочитайте задачу, выделите все, что известно, и что надо найти. Если это возможно, нарисуйте рисунок – схему. Так же можно воспользоваться таблицами. Использование таблиц и схем может облегчить понимание и решение задачи.
Обратите внимание
Общая производительность равна сумме производительностей.
Источники:
- Задачи и решения.
- как найти работу математика
В сегодняшней статье кратко расскажем про работу и мощность в механике, а также приведем примеры задач для тех, кто учится их решать.
Больше полезной информации для студентов всех специальностей — на нашем телеграм-канале. Подписывайтесь!
Задачи на механическую работу и мощность с решениями
Задача №1. Нахождение механической работы
Условие
Грузчик равномерно толкает ящик с осциллографами по горизонтальному полу. Сила трения равна 450 Н. Найдите работу, совершенную грузчиком, если ящик передвинули на 20 метров.
Решение
Так как ящик двигался равномерно, то сила тяги грузчика равна силе трения.
Ответ: 9кДж
Задача №2. Расчет работы силы тяжести
Условие
Гантель массой 1 кг падает с высоты 10 метров. Какую работу совершает сила тяжести?
Решение
Ответ: 100 Дж.
mgh – выражение для потенциальной энергии камня в наивысшей точке.
Задача №3. Расчет механической мощности и работы
Условие
Деревенский житель поднимает ведро из колодца за 20 секунд, действуя с постоянной силой 80 Н. Глубина колодца равна h=10 м. Какую мощность развивает человек?
Решение
Сначала найдем работу, совершаемую при подъеме ведра, а затем вычислим мощность:
Ответ: 40 Вт.
Задача №4. Нахождение мощности. Связь мощности, силы и скорости
Условие
Мотороллер движется со скоростью 60 км/ч. Сила тяги двигателя равна 245 Н. Какую мощность развивает двигатель?
Решение
Переведем значение скорости в систему СИ и применим формулу, связывающую мощность, силу и скорость:
Ответ: 4092 Вт.
Задача №5. Нахождение механической работы.
Условие
Мощность двигателя трамвая равна 86 кВт. Какую работу может совершить трамвай за 2 часа непрерывной езды?
Решение
Работу можно вычислить из определения мощности:
Ответ: 619200 кДж
Вопросы на механическую мощность и работу
Вопрос 1. Сила тяжести действует на автомобиль, едущий по прямой и горизонтальной дороге. Совершает ли эта сила работу?
Ответ. Не совершает. Работу в данном случае совершает сила тяги двигателя автомобиля.
Вопрос 2. Приведите примеры механической работы.
Ответ. Примеры в которых совершается механическая работа:
- лошадь тянет телегу (работу совершает сила тяги лошади);
- бурлаки на Волге тянут баржу (работу совершает мускульная сила рук бурлаков);
- спортсмен поднимает штангу (работу совершает мускульная сила рук спортсмена).
Вопрос 3. Камень падает с неба. Совершает ли сила тяжести работу?
Ответ. Да, совершает. Это работа так называемых потенциальных, или диссипативных, сил.
Вопрос 4. Какие есть внесистемные единицы измерения мощности?
Ответ. Самая распространенная внесистемная единица измерения мощности – лошадиная сила.
1 лошадиная сила равна примерно 745 Ваттам.
Вопрос 5. Какая еще величина выражается в Джоулях?
Ответ. Джоуль — единица измерения не только работы, но и энергии.
Работа и мощность в механике
Работа в механике
Для работы существует множество определений. Нас в данном случае интересует лишь одно:
Механическая работа – скалярная физическая величина, равная произведению силы, действующей на тело, на модуль перемещения, которое совершает тело под действием этой силы.
Если направления векторов силы и перемещения не совпадают, в определение добавляется третий множитель: косинус угла альфа между векторами.
Единица измерения работы: Джоуль
Мощность в механике
Мощность показывает, какая работа совершается за единицу времени.
Механическая мощность – скалярная физическая величина, равная отношению работы ко времени, за которое она совершалась.
Мощность измеряется в Ваттах.
Нужна помощь в решении задач и других заданий? Обращайтесь в профессиональный студенческий сервис.
Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.