Номер 4, страница 32, часть 2 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 4. Механическая работа. Энергия. Закон сохранения механической энергии. Параграф 45. Мощность - номер 4, страница 32.

Условие.

4. Рассчитайте и расставьте в порядке возрастания значений работы, совершаемые: а) сердцем человека за год (средняя мощность 2 Вт); б) двигателем стиральной машины за один час (средняя мощность 800 Вт); в) двигателями ракеты космического корабля за секунду (средняя мощность 10 ГВт).

Ответ: ______

Решение.

Дано:

а) Средняя мощность сердца человека $P_а = 2 \text{ Вт}$, время работы $t_а = 1 \text{ год}$.

б) Средняя мощность двигателя стиральной машины $P_б = 800 \text{ Вт}$, время работы $t_б = 1 \text{ час}$.

в) Средняя мощность двигателей ракеты космического корабля $P_в = 10 \text{ ГВт}$, время работы $t_в = 1 \text{ с}$.

Перевод данных в систему СИ:

$t_а = 1 \text{ год} = 365 \text{ суток} \cdot 24 \frac{\text{часа}}{\text{сутки}} \cdot 3600 \frac{\text{секунд}}{\text{час}} = 31 536 000 \text{ с}$

$t_б = 1 \text{ час} = 3600 \text{ с}$

$P_в = 10 \text{ ГВт} = 10 \cdot 10^9 \text{ Вт} = 10^{10} \text{ Вт}$

Найти:

Рассчитать значения работы $A_а, A_б, A_в$ и расставить их в порядке возрастания.

Решение:

Работа ($\text{A}$) вычисляется по формуле $A = P \cdot t$, где $\text{P}$ – средняя мощность, а $\text{t}$ – время совершения работы.

а) Рассчитаем работу, совершаемую сердцем человека за год:

$A_а = P_а \cdot t_а = 2 \text{ Вт} \cdot 31 536 000 \text{ с} = 63 072 000 \text{ Дж} = 6,3072 \cdot 10^7 \text{ Дж}$.

б) Рассчитаем работу, совершаемую двигателем стиральной машины за один час:

$A_б = P_б \cdot t_б = 800 \text{ Вт} \cdot 3600 \text{ с} = 2 880 000 \text{ Дж} = 2,88 \cdot 10^6 \text{ Дж}$.

в) Рассчитаем работу, совершаемую двигателями ракеты за секунду:

$A_в = P_в \cdot t_в = 10^{10} \text{ Вт} \cdot 1 \text{ с} = 10 000 000 000 \text{ Дж} = 1 \cdot 10^{10} \text{ Дж}$.

Сравним полученные значения работы, записав их в стандартном виде:

$A_б = 2,88 \cdot 10^6 \text{ Дж}$

$A_а = 6,3072 \cdot 10^7 \text{ Дж}$

$A_в = 1 \cdot 10^{10} \text{ Дж}$

Поскольку $2,88 \cdot 10^6 < 6,3072 \cdot 10^7 < 1 \cdot 10^{10}$, то справедливо неравенство $A_б < A_а < A_в$.

Следовательно, работы в порядке возрастания их значений: работа двигателя стиральной машины (б), работа сердца человека (а), работа двигателей ракеты (в).

Ответ: б, а, в.