Задачи по физике
4. В шахте на глубине 100 м каждую минуту прибывает 5 м^3 воды. Какой мощности требуется насос для откачки этой воды на поверхность?
5. Человек при равномерной ходьбе в течение трех часов делает 15000 шагов и за каждый шаг совершает 30 Дж работы. Определите мощность человека.
6. Моторная лодка развивает скорость 50 км/ч, при этом ее сила тяги равна 400 Н. Определите мощность двигателя моторки.
7. Какова сила тяги тепловоза мощностью 4500 кВт при скорости 90 км/ч?
8. Длина свинцовой трубы 3 м, внешний диаметр 15 см, толщина стенок 2 см. На какую высоту поднимет труба подъемник мощностью 400 Вт за 10 с?
4. Мы можем использовать формулу: мощность = скорость потока х напор х плотность х ускорение свободного падения.
- Расход = 5 м^3/мин.
- Напор = 100 м (на высоту необходимо поднять воду)
- Плотность воды = 1000 кг/м^3
- Гравитационное ускорение = 9,81 м/с^2
Подставив эти значения, мы получим:
мощность = 5 х 100 х 1000 х 9,81 = 4 905 000 Вт
Так насос должен иметь мощность не менее 4905 кВт.
5. Мощность определяется как работа, совершаемая в единицу времени, поэтому можно использовать формулу: мощность = работа/время.
- Работа = 15 000 шагов x 30 Дж/шаг = 450 000 Дж
- Время = 3 часа = 10 800 секунд
Подставив эти значения, мы получим:
мощность = 450 000 Дж / 10 800 с = 41,67 Вт
Значит мощность человека 41,67 Вт.
6. Мощность определяется как произведение силы на скорость, поэтому мы можем использовать формулу: мощность = сила х скорость.
- Сила = 400 Н
- Скорость = 50 км/ч = 13,89 м/с
Подставив эти значения, мы получим:
мощность = 400 Н x 13,89 м/с = 5556 Вт
Итак, мощность двигателя катера составляет 5556 Вт.
7. Мощность определяется как произведение силы на скорость, поэтому мы можем изменить формулу так: сила = мощность / скорость.
- Мощность = 4500 кВт
- Скорость = 90 км/ч = 25 м/с
Подставив эти значения, мы получим:
сила = 4500 кВт / 25 м/с = 180 000 Н
Значит тяговое усилие тепловоза 180 000 Н.
Чтобы найти внутренний диаметр свинцовой трубы, нам нужно из наружного диаметра вычесть удвоенную толщину стенки:
Внутренний диаметр = внешний диаметр - 2 x толщина стенки
Внутренний диаметр = 15 см - 2 х 2 см
Внутренний диаметр = 11 см
Теперь, когда мы знаем внутренний диаметр, мы можем рассчитать объем свинцовой трубы по формуле объема цилиндра:
Объем = π x (внутренний радиус) ^ 2 x длина
Во-первых, нам нужно перевести единицы длины из метров в сантиметры:
Длина = 3 м x 100 см/м
Длина = 300 см
Теперь мы можем подставить значения и найти объем:
Объем = π x (5,5 см) ^ 2 x 300 см
Объем ≈ 558 466 см^3
Итак, объем свинцовой трубы составляет примерно 558 466 кубических сантиметров.
