Номер 28.18, страница 103 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 28. Механическая работа. Глава 4. Работа и мощность. Простые механизмы. Энергия - номер 28.18, страница 103.

28.18 [678] Давление воды в цилиндре нагнетательного насоса 1200 кПа. Чему равна работа при перемещении поршня площадью $400 \text{ см}^2$ на расстояние 50 см?

Дано:

$P = 1200 \text{ кПа} = 1200 \cdot 10^3 \text{ Па} = 1.2 \cdot 10^6 \text{ Па}$
$S = 400 \text{ см}^2 = 400 \cdot 10^{-4} \text{ м}^2 = 0.04 \text{ м}^2$
$l = 50 \text{ см} = 0.5 \text{ м}$

Найти:

$A - ?$

Решение:

Работа, совершаемая при перемещении поршня, определяется по формуле:

$A = F \cdot l$

где $F$ – сила, действующая на поршень, а $l$ – расстояние, на которое перемещается поршень.

Сила, с которой вода давит на поршень, связана с давлением $P$ и площадью поршня $S$ соотношением:

$F = P \cdot S$

Подставим выражение для силы в формулу для работы:

$A = P \cdot S \cdot l$

Теперь подставим числовые значения в систему СИ и произведем вычисления:

$A = 1.2 \cdot 10^6 \text{ Па} \cdot 0.04 \text{ м}^2 \cdot 0.5 \text{ м} = 0.024 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 24000 \text{ Дж}$

Переведем джоули в килоджоули:

$24000 \text{ Дж} = 24 \text{ кДж}$

Ответ: работа при перемещении поршня равна $24 \text{ кДж}$.