1) Мощность двигателя автомобиля «Волга» 70 кВт. За какое время автомобиль выполнит работу 168 МДж?
Краткое пояснение: Чтобы найти время, нужно работу разделить на мощность. Переведем все в систему СИ и используем формулу.
Дано:
- N = 70 кВт = 70 * 10³ Вт
- А = 168 МДж = 168 * 10⁶ Дж
- t - ?
Решение:
\[ t = \frac{A}{N} \]
\[ t = \frac{168 \cdot 10^6 \text{ Дж}}{70 \cdot 10^3 \text{ Вт}} = 2400 \text{ с} \]
Переведем в минуты:
\[ t = \frac{2400}{60} = 40 \text{ мин} \]
Ответ: 40 мин
2) Какова мощность насоса, если за 10 мин он поднимает 100 кг воды на высоту 30 м?
Краткое пояснение: Чтобы найти мощность, нужно совершенную работу разделить на время. Работа здесь - это потенциальная энергия поднятой воды.
Дано:
- m = 100 кг
- h = 30 м
- t = 10 мин = 600 с
- N - ?
Решение:
Работа по поднятию груза:
\[ A = mgh \]
Мощность насоса:
\[ N = \frac{A}{t} = \frac{mgh}{t} \]
\[ N = \frac{100 \cdot 9.8 \cdot 30}{600} = 49 \text{ Вт} \]
Ответ: 49 Вт
3) Мощность двигателя подъемного крана равна 8 кВт. Какой груз он может поднять на высоту 20 м в течение 3 мин?
Краткое пояснение: Чтобы найти массу груза, выразим ее из формулы мощности. Работа здесь - это потенциальная энергия поднятого груза.
Дано:
- N = 8 кВт = 8 * 10³ Вт
- h = 20 м
- t = 3 мин = 180 с
- m - ?
Решение:
Мощность двигателя:
\[ N = \frac{A}{t} = \frac{mgh}{t} \]
Масса груза:
\[ m = \frac{Nt}{gh} \]
\[ m = \frac{8 \cdot 10^3 \cdot 180}{9.8 \cdot 20} \approx 7347 \text{ кг} \]
Ответ: 7347 кг