Робота. Потужність. Енергія. Закон збереження енергії.
1. Кінь тягне воза зі швидкістю 3 м/с, розвиваючи потужність 0,3 кВт , яку силу тяги розвиває кінь.
2. При переміщенні вантажу на відстань 100 м Тетянка виконала роботу 2 кДж. Яку силу прикладала до вантажу трудолюбива дівчинка?
3. Яку потужність розвиває механізм, що виконує роботу 120 кДж протягом 5 хв?
4. В якому випадку розвивається потужність 1 Вт?
5. Знайти масу автомобіля, що під час руху зі швидкістю 72 км/год має 200 кДж
кінетичної енергії.
6. Знайти потенціальну енергію пружини жорсткістю 100 Н/м при деформації на 2 см.
7. Яка маса Петрика, що під час підняття на висоту 10 м збільшив свою
потенціальну енергію на 5 кДж?
8. Тіло масою 10 кг кидають вертикально вгору зі швидкістю 20 м/с. Чому дорівнює
кінетична енергія тіла на висоті 5 м?
Ответы
Решение:
1. Лошадь тянет телегу со скоростью 3 м / с, развивая мощность 0,3 кВт, какую силу тяги развивает лошадь.
N = 0.3 кВт = 300 Вт
v = 3 м/c
Сила тяги F = N : v = 300 : 3 = 100 (Н)
2. При перемещении груза на расстояние 100 м Таня исполнила работу 2 кДж. Какую силу прикладывала к грузу трудолюбива девочка?
S - 100 м
A = 2 кДж = 2 000 Дж
Сила, приложенная Таней F = A : S = 2 000 : 100 = 20 (H)
3. Какую мощность развивает механизм, выполняющий работу 120 кДж в течение 5 мин?
A = 120 кДж = 120 000 Дж
t = 5 мин = 300 с
Мощность N = A : t = 120 000 : 300 = 400 (Вт)
4. В каком случае развивается мощность 1 Вт?
1 Вт это мощность, при которой за 1 секунду времени совершается работа в 1 джоуль.
5. Найти массу автомобиля, при движении со скоростью 72 км / ч имеет 200 кДж кинетической энергии.
v = 72 км/ч = 20 м/с
Eк = 200 кДж = 200 000 Дж
Масса m = 2Eк : v² = 2 · 200 000 : 20² = 1000 (кг)
6. Найти потенциальную энергию пружины жесткостью 100 Н / м при деформации на 2 см.
k = 100 Н/м
х = 2 см = 0,02 м
Потенциальная энергия пружины
Еп = 0,5 kx² = 0.5 · 100 · 0.02² = 0.02 (Дж)
7. Какая масса Петрика, что при поднятии на высоту 10 м увеличил свою потенциальную энергию на 5 кДж?
ΔЕп = 5 кДЖ = 5000 Дж
h = 10 м
g = 10 H/м
Масса Петрика m = ΔEп : (gh) = 5000 : (10 · 10) = 50 (кг)
8. Тело массой 10 кг бросают вертикально вверх со скоростью 20 м / с. чему равна кинетическая энергия тела на высоте 5 м?
m = 10 кг
v₀ = 20 м/с
h = 5 м
g = 10 Н/кг
Начальная кинетическая энергия
Ек₀ = 0.5mv₀² = 0.5 · 10 · 20² = 2000 (Дж)
Потенциальная энергия на высоте h = 5 м
Еп₁ = mgh = 10 · 10 · 5 = 500 (Дж)
По закону сохранения энергии кинетическая энергия тела на высоте 5 м равна
Ек₁ = Ек₀ - Еп₁ = 2000 - 500 = 1500 (Дж)