Номер 640, страница 88 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Работа и мощность. Энергия. Мощность - номер 640, страница 88.

Условие.

640. В сентябре 1838 г. первый в мире электроход, построенный под руководством Б. С. Якоби, вышел в плавание по Неве. Мощность его двигателя составила 180 Вт. Судно прошло 7 км за 3 ч. Чему равна работа, совершённая двигателем на пути 7 км? Чему равна сила тяги двигателя?

Решение.

Дано:

Мощность двигателя, $P = 180 \text{ Вт}$

Пройденный путь, $s = 7 \text{ км} = 7 \cdot 1000 \text{ м} = 7000 \text{ м}$

Время в пути, $t = 3 \text{ ч} = 3 \cdot 3600 \text{ с} = 10800 \text{ с}$

Найти:

Работу, совершённую двигателем, $\text{A}$ - ?

Силу тяги двигателя, $\text{F}$ - ?

Решение:

Чему равна работа, совершённая двигателем на пути 7 км?

Работа двигателя связана с его мощностью и временем работы. Мощность – это скорость совершения работы. Формула, связывающая эти величины, выглядит так:

$A = P \cdot t$

где $\text{A}$ – работа, $\text{P}$ – мощность, а $\text{t}$ – время. Подставим в формулу значения, переведенные в систему СИ:

$A = 180 \text{ Вт} \cdot 10800 \text{ с} = 1944000 \text{ Дж}$

Для удобства можно перевести результат в килоджоули (кДж) или мегаджоули (МДж):

$1944000 \text{ Дж} = 1944 \text{ кДж} = 1,944 \text{ МДж}$

Ответ: работа, совершённая двигателем, равна $1944 \text{ кДж}$ (или $1,944 \text{ МДж}$).

Чему равна сила тяги двигателя?

Работа, совершаемая постоянной силой, также определяется как произведение модуля силы на модуль перемещения:

$A = F \cdot s$

где $\text{F}$ – сила тяги, а $\text{s}$ – пройденный путь. Из этой формулы можно выразить силу тяги:

$F = \frac{A}{s}$

Используя найденное ранее значение работы $\text{A}$ и заданное расстояние $\text{s}$, вычислим силу тяги:

$F = \frac{1944000 \text{ Дж}}{7000 \text{ м}} = \frac{1944}{7} \text{ Н} \approx 277,7 \text{ Н}$

Округлим полученное значение до целого числа, так как исходные данные имеют невысокую точность.

Ответ: сила тяги двигателя равна примерно $278 \text{ Н}$.