Номер 4, страница 157 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Перышкин

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Параграф 65. (66). Кинетическая энергия - номер 4, страница 157.

Решение.

Дано:

$h = 275$ м

$V = 155$ м³

$t = 1$ с

Перевод в систему СИ:

Все величины уже представлены в системе СИ.

Найти:

$E - ?$

Решение:

Энергия, которая расходуется в турбине, — это потенциальная энергия падающей воды. За 1 секунду через турбину проходит объем воды $V=155$ м³. Потенциальная энергия этой массы воды, падающей с высоты $\text{h}$, и будет искомой энергией $\text{E}$.

Потенциальная энергия вычисляется по формуле:

$E = mgh$

где $\text{m}$ — масса воды, $\text{g}$ — ускорение свободного падения ($g \approx 10$ Н/кг), $\text{h}$ — высота падения.

Массу воды найдем, зная её объём $\text{V}$ и плотность $\rho$. Плотность пресной воды принимаем равной $\rho = 1000$ кг/м³.

$m = \rho V$

Подставим выражение для массы в формулу потенциальной энергии:

$E = \rho V g h$

Теперь подставим числовые значения в полученную формулу и произведем вычисления:

$E = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 155 \text{ м}^3 \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 275 \text{ м} = 426\ 250\ 000 \text{ Дж}$

Полученное значение удобно выразить в мегаджоулях (МДж), учитывая, что $1 \text{ МДж} = 1\ 000\ 000 \text{ Дж}$.

$E = \frac{426\ 250\ 000 \text{ Дж}}{1\ 000\ 000} = 426,25 \text{ МДж}$

Ответ: за 1 секунду в турбине расходуется энергия, равная $426,25$ МДж.