Номер 4, страница 118 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Механика. Глава 4. Законы сохранения в механике. Параграф 22. Механическая работа. Мощность. Вопросы - номер 4, страница 118.

Условие.

4. Используя таблицу 9, сравните значения мощностей некоторых двига-телей.

Решение.

4. Поскольку таблица 9 не была предоставлена, для ответа будет использована типовая таблица мощностей из учебника физики. В качестве примеров возьмем следующие двигатели и их мощности:

Сердце человека: $P_1 = 1$ Вт

Двигатель стиральной машины: $P_2 = 500$ Вт

Двигатель легкового автомобиля: $P_3 = 75$ кВт

Двигатель тепловоза: $P_4 = 2200$ кВт

Ракета-носитель «Восток»: $P_5 = 15\ 000\ 000$ кВт

Для сравнения мощностей будем находить их отношения.

Дано:

$P_1 = 1$ Вт

$P_2 = 500$ Вт

$P_3 = 75$ кВт

$P_4 = 2200$ кВт

$P_5 = 15\ 000\ 000$ кВт

Перевод в систему СИ:

$P_3 = 75 \text{ кВт} = 75 \cdot 10^3 \text{ Вт} = 75\ 000 \text{ Вт}$

$P_4 = 2200 \text{ кВт} = 2.2 \cdot 10^3 \cdot 10^3 \text{ Вт} = 2\ 200\ 000 \text{ Вт}$

$P_5 = 15\ 000\ 000 \text{ кВт} = 15 \cdot 10^6 \cdot 10^3 \text{ Вт} = 15 \cdot 10^9 \text{ Вт}$

Найти:

Сравнить значения мощностей $P_1, P_2, P_3, P_4, P_5$.

Решение:

Сравним значения мощностей, находя их отношения.

1. Сравним мощность двигателя стиральной машины ($P_2$) и мощность сердца человека ($P_1$):
Отношение: $\frac{P_2}{P_1} = \frac{500 \text{ Вт}}{1 \text{ Вт}} = 500$.
Мощность двигателя стиральной машины в 500 раз больше мощности сердца человека.

2. Сравним мощность двигателя легкового автомобиля ($P_3$) и мощность двигателя стиральной машины ($P_2$):
Отношение: $\frac{P_3}{P_2} = \frac{75\ 000 \text{ Вт}}{500 \text{ Вт}} = 150$.
Мощность двигателя автомобиля в 150 раз больше мощности двигателя стиральной машины.

3. Сравним мощность двигателя тепловоза ($P_4$) и мощность двигателя легкового автомобиля ($P_3$):
Отношение: $\frac{P_4}{P_3} = \frac{2\ 200\ 000 \text{ Вт}}{75\ 000 \text{ Вт}} \approx 29.3$.
Мощность двигателя тепловоза примерно в 29 раз больше мощности двигателя легкового автомобиля.

4. Сравним мощность ракеты-носителя ($P_5$) и мощность двигателя тепловоза ($P_4$):
Отношение: $\frac{P_5}{P_4} = \frac{15 \cdot 10^9 \text{ Вт}}{2.2 \cdot 10^6 \text{ Вт}} \approx 6818$.
Мощность ракеты-носителя примерно в 6800 раз больше мощности двигателя тепловоза.

5. Сравним самую большую и самую малую мощности из нашего списка: мощность ракеты-носителя ($P_5$) и мощность сердца человека ($P_1$):
Отношение: $\frac{P_5}{P_1} = \frac{15 \cdot 10^9 \text{ Вт}}{1 \text{ Вт}} = 15 \cdot 10^9$.
Мощность ракеты-носителя в 15 миллиардов раз больше мощности сердца человека.

Из проведенных сравнений видно, что мощности различных двигателей могут отличаться на много порядков (в миллиарды и более раз), что демонстрирует огромный диапазон мощностей, используемых человеком и встречающихся в природе.

Ответ: Мощности различных двигателей очень сильно отличаются. Например, мощность двигателя стиральной машины ($500$ Вт) в 500 раз больше мощности сердца человека ($\text{1}$ Вт). Мощность двигателя автомобиля ($75$ кВт) в 150 раз больше мощности двигателя стиральной машины. Мощность двигателя тепловоза ($2200$ кВт) примерно в 29 раз больше мощности автомобильного двигателя. Мощность ракеты-носителя ($15\ 000\ 000$ кВт) примерно в 6800 раз больше мощности тепловоза и в 15 миллиардов раз превышает мощность человеческого сердца. Диапазон значений мощностей очень широк.