Номер 11, страница 99 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Мощность. Единицы мощности - номер 11, страница 99.

Решение.

Дано:

Высота уступа, $h = 50$ м
Объем воды, $V = 1$ м³
Время падения, $t \approx 3,2$ с
Плотность воды (справочное значение), $\rho \approx 1000$ кг/м³
Ускорение свободного падения (для оценки), $g \approx 10$ м/с²

Найти:

Мощность, $\text{P}$ - ?

Решение:

Мощность $\text{P}$ – это физическая величина, равная отношению работы $\text{A}$ ко времени $\text{t}$, за которое эта работа была совершена.

$P = \frac{A}{t}$

При падении воды работа совершается силой тяжести и равна изменению потенциальной энергии воды. Работа силы тяжести определяется по формуле:

$A = mgh$

где $\text{m}$ – масса падающей воды. Массу можно найти через объем $\text{V}$ и плотность $\rho$:

$m = \rho V$

Подставим числовые значения для нахождения массы одного кубометра воды:

$m = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м³}} \cdot 1 \text{м³} = 1000$ кг

Теперь рассчитаем работу, совершаемую силой тяжести. Для оценки будем использовать $g \approx 10$ м/с²:

$A = 1000 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{м}}{\text{с²}} \cdot 50 \text{ м} = 500000$ Дж

Зная работу и время падения, можем вычислить мощность:

$P = \frac{500000 \text{ Дж}}{3,2 \text{ с}} = 156250$ Вт

Переведем полученное значение в киловатты (1 кВт = 1000 Вт):

$P = \frac{156250}{1000}$ кВт $= 156,25$ кВт

Полученное значение $156,25$ кВт наиболее близко к варианту ответа 3) ≈ 150 кВт.

Ответ: 3) ≈ 150 кВт.