Номер 46.12, страница 105 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Электрические явления - номер 46.12, страница 105.

Условие.

Задание 46.12. Электродвигатель поднимает груз массой 20 г на высоту 50 см за 2 с. При этом сила тока, идущего через электродвигатель, составляет 0,2 А, а напряжение на его клеммах равно 0,4 В. Вычислите: а) полезную работу, совершаемую электродвигателем; б) работу тока, идущего через электродвигатель, за указанный промежуток времени; в) мощность тока; г) КПД электродвигателя. Принять $g = 10 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$.

Решение.

Дано:

$m = 20 \text{ г}$

$h = 50 \text{ см}$

$t = 2 \text{ с}$

$I = 0,2 \text{ А}$

$U = 0,4 \text{ В}$

$g = 10 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$

СИ:

$m = 0,02 \text{ кг}$

$h = 0,5 \text{ м}$

Найти:

а) $A_{полезн} - ?$

б) $A_{затр} - ?$

в) $P - ?$

г) $\eta - ?$

Решение:

а) полезную работу, совершаемую электродвигателем

Полезная работа, совершаемая электродвигателем, равна работе по поднятию груза на заданную высоту. Эта работа равна изменению потенциальной энергии груза.

Формула для полезной работы:

$A_{полезн} = m \cdot g \cdot h$

Подставим значения:

$A_{полезн} = 0,02 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 0,5 \text{ м} = 0,1 \text{ Дж}$

Ответ: 0,1 Дж.

б) работу тока, идущего через электродвигатель, за указанный промежуток времени

Работа электрического тока (затраченная работа) вычисляется по формуле:

$A_{затр} = U \cdot I \cdot t$

Подставим значения:

$A_{затр} = 0,4 \text{ В} \cdot 0,2 \text{ А} \cdot 2 \text{ с} = 0,16 \text{ Дж}$

Ответ: 0,16 Дж.

в) мощность тока

Мощность электрического тока вычисляется по формуле:

$P = U \cdot I$

Подставим значения:

$P = 0,4 \text{ В} \cdot 0,2 \text{ А} = 0,08 \text{ Вт}$

Ответ: 0,08 Вт.

г) КПД электродвигателя

Коэффициент полезного действия (КПД) – это отношение полезной работы к затраченной работе, выраженное в процентах.

$\eta = \frac{A_{полезн}}{A_{затр}} \cdot 100\%$

Подставим найденные значения работы:

$\eta = \frac{0,1 \text{ Дж}}{0,16 \text{ Дж}} \cdot 100\% = 0,625 \cdot 100\% = 62,5\%$

Ответ: 62,5%.