Номер 557, страница 65 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Работа и мощность. Энергия. 23. Мощность. Единицы мощности - номер 557, страница 65.

Решение.

Дано:

$m = 5$ кг
$h = 0,6$ м
$t = 2$ с
$g \approx 9,8$ Н/кг

Найти:

$\text{N}$ - ?

Решение:

Мощность двигателя $\text{N}$ определяется как отношение работы $\text{A}$, совершенной двигателем, ко времени $\text{t}$, за которое эта работа была совершена.

Формула для мощности: $N = \frac{A}{t}$

Двигатель совершает работу по подъему груза, преодолевая силу тяжести. Так как подъем происходит равномерно, сила тяги двигателя $\text{F}$ равна силе тяжести $F_{т}$, действующей на груз.

Сила тяжести вычисляется по формуле: $F_{т} = mg$

$F_{т} = 5 \text{ кг} \cdot 9,8 \text{ Н/кг} = 49 \text{ Н}$

Работа, совершаемая при подъеме груза на высоту $\text{h}$, равна: $A = F \cdot h = F_{т} \cdot h$

$A = 49 \text{ Н} \cdot 0,6 \text{ м} = 29,4 \text{ Дж}$

Теперь можем рассчитать мощность двигателя:

$N = \frac{29,4 \text{ Дж}}{2 \text{ с}} = 14,7 \text{ Вт}$

Альтернативно, можно сразу подставить все выражения в формулу мощности:

$N = \frac{A}{t} = \frac{mgh}{t}$

$N = \frac{5 \text{ кг} \cdot 9,8 \text{ Н/кг} \cdot 0,6 \text{ м}}{2 \text{ с}} = \frac{29,4 \text{ Дж}}{2 \text{ с}} = 14,7 \text{ Вт}$

Ответ: мощность двигателя составляет 14,7 Вт.