Фізика 7 клас збірник задач - 2016

МЕХАНІЧНА РОБОТА ТА ЕНЕРГІЯ

· Механічна робота. Потужність

· Механічна енергія

· Закон збереження та перетворення енергії

· Прості механізми. Важіль і блок

· Коефіцієнт корисної дії

21. Механічна робота. Потужність

Сила зчеплення

В’яже пари.

Потужність тяжіння

Тримає світи.

Спорідненість атомів

Творить життя,

І світло панує —

Веде до знання.

Микола Морозов.

«Сили природи»

Приклад розв’язування задачі

Знайдіть потужність потоку води, що протікає крізь греблю, якщо висота падіння води 25 м, а її витрата — 120 м3 за хвилину.

Дано:

Розв’язання.

Маса води, що падає: m = ρV.

Сила тяжіння, яка діє на воду: F = mg.

Робота, яку виконує потік за хвилину:

Потужність потоку:

Перевіряємо одиниці величин:

Обчислюємо потужність потоку:

Відповідь: 0,5 МВт.

Усна розминка

21.1. У якому з випадків, зображених на рисунках, виконується механічна робота?

21.2. Які дві умови необхідні для виконання механічної роботи?

21.3. У якому з випадків, зображених на рисунках, сила тяжіння виконує механічну роботу?

21.4. Автомобіль рівномірно рухається по шосе. Чи виконує при цьому роботу сила тяжіння?

21.5. Дві дівчинки, що мають різну масу, наввипередки піднялися сходами на другий поверх будинку одночасно. Чи однакову потужність розвивали вони при цьому?

21.6. Як можна обчислити потужність, якщо відомі сила, яка діє на тіло, і швидкість його руху?

Перший рівень

21.7. Чи виконує людина роботу, піднімаючись сходами на верхній поверх будинку? А якщо вона піднімається на ліфті?

21.8. Тіло кинули вертикально вгору. Чи виконує при цьому роботу сила тяжіння?

21.9. Чи однакову потужність розвивають двигуни вагону трамвая, коли він рухається з однаковою швидкістю без пасажирів і з пасажирами?

21.10. Хто розвиває більшу потужність: людина, що повільно піднімається сходами (див. рис. а), чи спортсмен тієї самої маси, який здійснює стрибок із жердиною на таку саму висоту (див. рис. б)?

21.11. Вантаж протягнули по горизонтальній поверхні на 10 м, прикладаючи горизонтальну силу 200 Н. Яку роботу було виконано під час переміщення вантажу?

21.12. Вантаж вагою 20 Н рівномірно підняли, виконавши роботу 300 Дж. На яку висоту підняли вантаж?

21.13. Яку роботу потрібно виконати, щоб витягти з колодязя глибиною 10 м відро з водою масою 12 кг?

21.14. Яку потужність розвиває моторчик механічної іграшки, якщо за 1 хв він виконує роботу 60 Дж?

21.15. Вантажний автомобіль під час перевезення вантажу розвиває потужність 30 кВт. Яку роботу він виконує протягом 45 хв?

21.16. Чоловік підняв за 16 с відро води масою 10 кг із колодязя завглибшки 8 м. Яку потужність він при цьому розвивав? Вважайте, що відро рухалося рівномірно.

Другий рівень

21.17. Супутник рухається круговою орбітою навколо Землі. Чи здійснює роботу сила тяжіння до Землі?

21.18. Наведіть приклади, коли сила, що діє на тіло, під час його переміщення не виконує роботу.

21.19. Чи може сила тертя спокою виконувати роботу? Наведіть приклад, який підтверджує вашу відповідь.

21.20. Чому потужність двигуна може служити його характеристикою, а робота — ні?

21.21. Чому під час розгону двигун автомобіля розвиває більшу потужність, ніж під час рівномірного руху?

21.22. Автомобіль піднімається на гору, зберігаючи постійну потужність двигуна. Чому при цьому зменшують

швидкість його руху?

21.23. Під час рівномірного піднімання з шахти навантаженої вугіллям бадді масою 10,5 т виконано роботу 6200 кДж. Якою є глибина шахти?

21.24. Кінь рівномірно тягне віз із постійною швидкістю 0,8 м/с, прикладаючи силу 400 Н. Яку роботу він виконає за 2 год?

21.25. Визначте роботу, виконану електровозом за 2 год рівномірного переміщення потягу із середньою швидкістю 54 км/год, якщо сила тяги становить 50 кН.

21.26. Скільки часу потрібно для відкачування 9 т води із котловану завглибшки 12 м, якщо потужність насоса 1,5 кВт?

21.27. Висота греблі гідроелектростанції — 12 м, потужність водяного потоку — 3 МВт. Знайдіть об’єм води, що падає з греблі за 1 хв.

21.28. Пожежна помпа розвиває потужність 6 кВт. На який поверх вона може подавати щохвилини 1500 л води? Відстань між поверхами 3 м.

Третій рівень

21.29. Вантаж рівномірно підняли, а потім рівномірно опустили на попередню висоту. Порівняйте роботу сили тяжіння під час піднімання й опускання вантажу.

21.30. Чи однакову механічну роботу виконують під час забивання цвяха в колоду та під час витягування його з колоди?

21.31. Цвях забили в колоду, потім витягли його. Чи однакову механічну роботу виконали при цьому?

21.32. Два хлопчики змагаються в перетягуванні каната (див. Малюнок). Один із них перетягнув канат. Порівняйте механічні роботи прикладених до каната сил.

21.33. Чому на гоночних автомобілях використовують двигуни більшої потужності, ніж на звичайних?

21.34. Що потрібно знати, аби оцінити потужність, яку розвивають тварини й комахи (наприклад, жаба або коник) під час стрибка (див. рисунки)?

21.35. Яку роботу треба виконати, щоб підняти із дна річки на поверхню води гранітну брилу об’ємом 0,5 м3? Глибина річки 2 м. Опір води не враховуйте.

21.36. Соснова колода спливла із дна водойми. Виштовхувальна сила виконала при цьому роботу 6 кДж. Якою є маса колоди, якщо глибина водойми 4 м?

21.37. Пружину розтягнуто на I = 10 см. Її утримують у розтягнутому стані, прикладаючи силу F = 100 Н. Яку роботу А було виконано під час розтягування пружини?

21.38. Сила тяги тепловоза становить 24 кН. Потужність двигунів — 3000 кВт. За який час потяг у разі рівномірного руху пройде шлях, що дорівнює 15 км?

21.39. Потужність двигуна підйомної машини 4 кВт. Вантаж якої маси може підняти ця машина на висоту 15 м протягом 2 хв?

21.40. Під час випускання води зі шлюзу її рівень н камері (див. Малюнок) опускається на 36 м. Яку роботу виконує при цьому сила тяжіння, якщо довжина камери 250 м, а ширина — 20 м?





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити