Решение задач на тему: работа, мощность.

Урок 51:

Решение задач на тему: работа, мощность.

Выполните в тетради следующие задания:

1. Вспомните формулы для определения работы и мощности. Запишите их в тетрадь.

2. Вспомните единицы измерения работы и мощности. Запишите их в тетрадь.

3. Заполните пропуски:

Единицей работы является 1___.

Единицей мощности является 1___.

1кВт = ___Вт.

1МВт = ___Вт.

1мВт = ___Вт.

1Вт = ___кВт.

1 Вт = ___МВт.

1 Вт = ___мВт.

1 Дж = ___кДж.

1 кДж = ___Дж.

4. Внимательно разберите пример решения задачи:

Задача: Ястреб, масса которого 0, 4 кг, воздушным потоком поднят на высоту 70 м. Определите работу силы, поднявшей птицу.

Дано: Си: Решение:

m = 0, 4 кг 1) A = F·s

h = 70 м Здесь А – работа (что требуется найти в задаче);

g = 10 Н/кг F – сила, поднявшая птицу;

А =? s – путь, на котором действует сила (в данной задаче это высота, на которую поднимается ястреб (h)).

2) Чтобы найти силу, поднявшую птицу учтем, что эта сила по величине равна силе тяжести:

F_тяж= mg = 0, 4 кг·10 Н/кг = 4Н

3) Воспользуемся формулой из пункта 1), для нахождения работы:

A = F_тяж·h = 4Н·70м = 280 Дж

Ответ: А = 280 Дж.

5. По образцу решите задачу: Автокран, поднимая груз массой 1, 5 т, выполнил работу 22, 5 кДж. На какую высоту поднят при этом груз?

Проверьте себя (Ответ: 1, 5 м)

6. Внимательно разберите пример решения задачи:

Задача: Какая работа совершается при подъеме мраморной плиты объемом 2 м³ на высоту 12 м.

Дано: Си: Решение:

V = 2 м³ 1) A = F·s

h = 12 м Здесь А – работа (что требуется найти в задаче);

g = 10 Н/кг F – сила, поднимающая плиту;

ρ = 2700 кг/м³ s – путь, на котором действует сила (в данной задаче это высота, на которую

(плотность мрамора) поднимают плиту (h)).

А =? 2) Чтобы найти силу, поднявшую плиту, что эта сила по величине равна силе тяжести:

F_тяж= mg

3) Чтобы найти массу плиты, учтем, что она сделана из мрамора и нам известен ее объем. Вспомним формулу для плотности тела , и выразим из нее массу:

m = ρ · V = 2700 кг/м³·2 м³ = 5400 кг.

4)Найдем силу тяжести (см. пункт 2)):

F_тяж= mg = 5400 кг·10 Н/кг = 54000 Н

5) Воспользуемся формулой из пункта 1), для нахождения работы:

A = F_тяж·h = 54000 Н·12м = 648000 Дж = 648 кДж

Ответ: А = 648 кДж.

7. По образцу решите задачу: Из воды с глубины 5 м поднимают до поверхности камень объемом 0, 6м³. Плотность камня 2500 кг/м³. Найти работу по подъему камня.

Проверьте себя (Ответ: 45 кДж)

8. Внимательно разберите пример решения задачи:

Задача: За какое время подъемник мощностью 10 кВт поднимает груз массой 2 т на высоту 20 м, если груз перемещается равномерно?

Дано: Си: Решение:

N =10 кВт 10000 Вт 1) Из формулы для мощности ( ) выразим время:

m = 2 т 2000 кг Здесь t – время на котором совершалась работа (что требуется найти в задаче);

h = 20 м А – работа;

g = 10 Н/кг N – мощность.

t =? 2) Чтобы найти работу, воспользуемся формулой: A = F·s

Здесь F – сила, поднимающая груз;

s – путь, на котором действует сила (в данной задаче это высота, на которую поднимают плиту (h)).

3) Найдем силу, поднявшую груз, учитывая, что эта сила по величине равна силе тяжести:

F_тяж= mg = 2000 кг·10 Н/кг = 20000 Н

3) Воспользуемся формулой из пункта 2), для нахождения работы:

A = F_тяж·h = 20000 Н·20м = 400000 Дж

4) Время найдем по формуле (см. пункт 1)):

Ответ: t = 40 c. .

9. По образцу решите задачу: Мощность двигателя подъемной машины равна 4 кВт. Груз какой массы она может поднять на высоту 15 м в течение 2 мин.

Проверьте себя (Ответ: 3, 2 т)