Номер 549, страница 64 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Работа и мощность. Энергия. 23. Мощность. Единицы мощности - номер 549, страница 64.

Решение.

Дано:

$h = 10 \text{ м}$

$V = 2400 \text{ л}$

$t = 1 \text{ мин}$

$\rho= 1000 \text{ кг/м}^3$ (плотность воды)

$g \approx 9.8 \text{ Н/кг}$ (ускорение свободного падения)

Перевод в систему СИ:

$V = 2400 \text{ л} = 2400 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 2.4 \text{ м}^3$

$t = 1 \text{ мин} = 60 \text{ с}$

Найти:

$A - ?$

Решение:

Работа, совершаемая силой тяжести, определяется по формуле:

$A = F_т \cdot h$

где $F_т$ – сила тяжести, а $\text{h}$ – высота, с которой падает тело (в данном случае вода).

Сила тяжести, действующая на воду, рассчитывается как произведение массы воды $\text{m}$ на ускорение свободного падения $\text{g}$:

$F_т = m \cdot g$

Массу воды можно найти через её объём $\text{V}$ и плотность $\rho$:

$m = \rho \cdot V$

Объединив формулы, получим выражение для работы силы тяжести:

$A = \rho \cdot V \cdot g \cdot h$

Сначала найдем массу воды, которая падает с водопада за одну минуту:

$m = 1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 2.4 \text{ м}^3 = 2400 \text{ кг}$

Теперь подставим все известные значения в формулу для работы:

$A = 2400 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ Н/кг} \cdot 10 \text{ м} = 235200 \text{ Дж}$

Полученное значение можно для удобства перевести в килоджоули (кДж), зная, что $1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$:

$A = 235200 \text{ Дж} = 235.2 \text{ кДж}$

Ответ: работа, которую совершает за минуту сила тяжести, действующая на воду, составляет $235200 \text{ Дж}$ (или $235.2 \text{ кДж}$).