Номер 1, страница 121 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Минькова, Иванова

Поскольку данное задание представляет собой описание лабораторной работы, для выполнения расчетов необходимо принять некоторые числовые значения, которые в реальном опыте были бы получены с помощью измерений.

Пусть в ходе предварительных опытов с помощью динамометра были измерены:

• Вес металлического цилиндра (равен силе, необходимой для его равномерного подъема): $P = 2$ Н.
• Сила трения скольжения при перемещении цилиндра по деревянной поверхности (равна силе тяги при равномерном перемещении): $F_{тр} = 0,5$ Н.

С помощью линейки измерим расстояние, на которое будем перемещать и поднимать груз. Пусть оно будет одинаковым в обоих случаях: $s = h = 50$ см.

Теперь проведем измерения времени, как того требует задание.

Измерьте время, за которое вы переместили брусок: 2,5 с

Измерьте время, за которое вы подняли цилиндр: 2 с

Рассчитаем мощность, используя полученные и принятые данные.

при подъеме цилиндра:

Дано:

Сила, прикладываемая для подъема (равна весу цилиндра) $F_1 = P = 2$ Н

Высота подъема $h = 50$ см

Время подъема $t_1 = 2$ с

Перевод в СИ:

$h = 0,5$ м

Найти:

Мощность при подъеме $N_1$

Решение:

Мощность $\text{N}$ определяется по формуле: $N = \frac{A}{t}$, где $\text{A}$ – совершенная работа, $\text{t}$ – время, за которое эта работа совершена.

Работа, в свою очередь, рассчитывается как $A = F \cdot s$, где $\text{F}$ – приложенная сила, а $\text{s}$ – пройденный путь.

В данном случае работа при подъеме цилиндра: $A_1 = F_1 \cdot h$

$A_1 = 2 \text{ Н} \cdot 0,5 \text{ м} = 1 \text{ Дж}$

Теперь можем рассчитать мощность: $N_1 = \frac{A_1}{t_1}$

$N_1 = \frac{1 \text{ Дж}}{2 \text{ с}} = 0,5 \text{ Вт}$

Ответ: развитая мощность при подъеме цилиндра равна 0,5 Вт.

при перемещении цилиндра:

Дано:

Сила, прикладываемая для перемещения (равна силе трения) $F_2 = F_{тр} = 0,5$ Н

Расстояние перемещения $s = 50$ см

Время перемещения $t_2 = 2,5$ с (будем считать, что время перемещения цилиндра такое же, как и измеренное для бруска)

Перевод в СИ:

$s = 0,5$ м

Найти:

Мощность при перемещении $N_2$

Решение:

Аналогично предыдущему пункту, сначала найдем работу, совершенную при горизонтальном перемещении цилиндра. Сила тяги направлена вдоль перемещения.

$A_2 = F_2 \cdot s$

$A_2 = 0,5 \text{ Н} \cdot 0,5 \text{ м} = 0,25 \text{ Дж}$

Теперь рассчитаем мощность: $N_2 = \frac{A_2}{t_2}$

$N_2 = \frac{0,25 \text{ Дж}}{2,5 \text{ с}} = 0,1 \text{ Вт}$

Ответ: развитая мощность при перемещении цилиндра равна 0,1 Вт.