Урок 51:
Решение задач на тему: работа, мощность.
Выполните в тетради следующие задания:
Вспомните формулы для определения работы и мощности. Запишите их в тетрадь.
Вспомните единицы измерения работы и мощности. Запишите их в тетрадь.
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.
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:
Fтяж = mg = 0,4 кг·10 Н/кг = 4Н
3) Воспользуемся формулой из пункта 1), для нахождения работы:
A = Fтяж·h = 4Н·70м = 280 Дж
Ответ: А = 280 Дж.
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)
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:
Fтяж = 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)):
Fтяж = mg = 5400 кг·10 Н/кг = 54000 Н
5) Воспользуемся формулой из пункта 1), для нахождения работы:
A = Fтяж·h = 54000 Н·12м = 648000 Дж = 648 кДж
Ответ: А = 648 кДж.
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)
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:
Fтяж = mg = 2000 кг·10 Н/кг = 20000 Н
3) Воспользуемся формулой из пункта 2), для нахождения работы:
A = Fтяж·h = 20000 Н·20м = 400000 Дж
4) Время найдем по формуле (см. пункт 1)):
=
Ответ: t = 40 c..
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)
Придумайте 2 задачи на изучаемую тему и решите их.