Номер 28.23, страница 103 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 28. Механическая работа. Глава 4. Работа и мощность. Простые механизмы. Энергия - номер 28.23, страница 103.

28.23 [683] Среднее давление газов на поршень в цилиндре двигателя внутреннего сгорания равно $5 \cdot 10^5 \text{ Па}$, ход поршня $15,2 \text{ см}$, площадь поршня $120 \text{ см}^2$. Чему равна работа, совершаемая за один ход поршня?

Дано:

Среднее давление газов, $p = 5 \cdot 10^5$ Па

Ход поршня, $h = 15,2$ см

Площадь поршня, $S = 120$ см²

Переведем данные в систему СИ:
$h = 15,2 \text{ см} = 0,152 \text{ м}$
$S = 120 \text{ см}^2 = 120 \cdot 10^{-4} \text{ м}^2 = 0,012 \text{ м}^2$

Найти:

Работу, совершаемую за один ход поршня, $A$.

Решение:

Работа, совершаемая газом при постоянном давлении, вычисляется по формуле:

$A = p \cdot \Delta V$

где $p$ – это среднее давление газа, а $\Delta V$ – изменение объема, которое происходит за один ход поршня.

Изменение объема $\Delta V$ можно найти как произведение площади поршня $S$ на его ход $h$:

$\Delta V = S \cdot h$

Подставим это выражение в формулу для работы:

$A = p \cdot S \cdot h$

Теперь подставим числовые значения величин в системе СИ и произведем расчет:

$A = (5 \cdot 10^5 \text{ Па}) \cdot (0,012 \text{ м}^2) \cdot (0,152 \text{ м})$

$A = 6000 \text{ Н/м}^2 \cdot \text{м}^2 \cdot 0,152 \text{ м} = 6000 \cdot 0,152 \text{ Дж} = 912 \text{ Дж}$

Ответ: работа, совершаемая за один ход поршня, равна 912 Дж.