Методические рекомендации по решению задач «Мощность, работа, энергия»

Методические рекомендации по выполнению самостоятельной работы по решению задач. Тема «Мощность, работа, энергия»

Прочитайте опорный конспект по теме «Мощность, работа, энергия».

Изучите материал по подготовке к выполнению самостоятельной работы.

Решите предложенные вам задачи. Все задачи решены правильно- 10 баллов, 4 задачи решены правильно- 8 баллов, 3 задачи решены правильно – 6 баллов, 2 задачи решены правильно – 4 балла, 1 задача решена правильно – 2 балла.

Подготовка к СР по решению задач.

s- перемещение, путь (м)

υ-скорость (м/с)

m- масса (кг)

t- время (с)

A -работа ( Дж)

F – сила (Н)

P (N) – мощность ( Вт)

р- давление ( Па)

S- площадь м²

h- глубина (м)

V- объём ( м³)

ρ- плотность (кг/м³)

Задача № 1. Трактор перемещает платформу со скоростью 7,2 км/ч, развивая тяговое усилие в 25 кН. Какую работу совершит трактор за 10 мин.

Дано: СИ Решение:

υ = 7,2 км/ч 7,2 ·1000/3600=2 м/с Для вычисления работы необходимо знать расстояние

F=25 кН 25 ·10³ Н пройденное телом. В условии дана скорость движения .

t =10 мин 10·60= 600 с s=υ·t (1) А= F·s (2) первую формулу подставляем

Найти: во вторую: А= F·υ·t

А=? Подставляем численные значения А=25 ·10³·2·600 =

= 30 000 ·10³ Дж = 30 ·10⁶ Дж= 30 МДж

Ответ: А= 30 МДж

Задача № 2.Поршень двигателя перемещается на 20 см под давлением 800 кПа. Определите работу, совершаемую двигателем за один ход поршня, если площадь поршня 150 см².

Дано: СИ Решение:

l = 20 см 0,2 м Работу выполняет сила давления газа в цилиндре двигателя . Для

Р = 800 кПа 800 ·10³Па нахождения этой силы необходимо давление в цилиндре умножить

S= 150 см² 150·10^-4м² на площадь поршня. Расстояние, пройденное поршнем обозначили

Найти: буквойl.

А=? F=P·S A=F·ℓ A=P·S·ℓ

Подставляем численные значения: А=800 ·10³· 150·10^-4·0,2=24 000·10^-1=2400 Дж

Ответ: А=2400 Дж

Задача № 3.Трактор равномерно тянет плуг, прилагая силу в 10 кН. За 10 мин он проходит путь 1,2 км. Определить мощность, развиваемую трактором.

Дано: СИ Решение:

F=10 кН 10·10³Н Для нахождения мощности нужно работу, выполненную трактором,

t=10 мин 10·60=600 с разделить на время её выполнения. Работа вычисляется как произве

s =1,2 км 1200 м дение силы тяги трактора на пройденное трактором расстояние.

Найти: P=А/t А=F·s Р=F·s /t

Р=? Подставляем численные значения: Р=10·10³·1200/600=20·10³Вт=

=20 кВт

Ответ: Р=20кВт

Задача № 4.Поезд массой 600 тонн равномерно движется со скоростью 36 км/ч. Определить развиваемую тепловозом мощность, если сила трения составляет 0,002 веса поезда.

Дано: СИ Решение:

m =600т 600·10³кг По условию задачи скорость не меняется, поэтому сила тяги

υ =36 км/ч 36·1000/3600=10м/с равна силе трения F_т= F_тр. Вес в случае движения с постоянной

F_тр=0,002Р скоростью равен силе тяжести Р =m·g. Сила тяги : F_т=0,002· m·g

Найти: N=F_т·υ= 0,002· m·g·υ

N=? Подставляем численные значения: N=0,002·600·10³·10·10=

=120·10³ Вт= 120 кВт

Ответ: N=120 кВт

Задача № 5.К бруску прикрепили динамометр и переместили брусок на расстояние 30 см. Показания динамометра равны 0,8 Н. Найти работу силы тяги по перемещению бруска.

Дано: СИ Решение:

S=30 см 0,3 м А= F·s

F=0,8 Н Подставим численные значения: А = 0,8·0,3 = 0,24 Дж

Найти:

А= ?

Ответ: А = 0,24 Дж

Задача № 6.Со дна реки глубиной 4 м поднимают камень объемом 0,6 м³ на поверхность. Плотность камня 2500 кг/м³, плотность воды 1000 кг/м³. Найти работу по подъему камня.

Дано: Решение:

h = 4 м на камень действуют: сила тяги, сила тяжести и сила Архимеда

V=0,6 м³  А =F·h Равнодействующая всех сил равна нулю

ρ_к=2500 кг/м³ F_т + F_а =m·g ; F_т= m·g - F_а

ρ_в=1000 кг/м³ F_т= ρ_к·V·g – ρ_в·V·g = V·g·( ρ_к- ρ_в)

Найти: А = V·g·( ρ_к- ρ_в)·h

А= ? Подставляем численные значения: А = 0,6 ·10·(2500-1000) = 9 000Дж =

= 9 кДж

Ответ: А = 9 кДж

Задание для решения самостоятельной работы.

Задача № 1. К бруску прикрепили динамометр и переместили брусок на расстояние 50 см. Показания динамометра равны 0,4 Н. Найти работу силы тяги по перемещению бруска.

З адача № 2. Поезд массой 420 тонн равномерно движется со скоростью 72 км/ч. Определить развиваемую тепловозом мощность, если сила трения составляет 0,013 веса поезда.

Задача № 3. Трактор равномерно тянет плуг, прилагая силу в 25 кН. За 20 мин он проходит путь 1,8 км. Определить мощность, развиваемую трактором.

Задача № 4. Поршень двигателя перемещается на 15 см под давлением 720 кПа. Определите работу, совершаемую двигателем за один ход поршня, если площадь поршня 170 см².

Задача № 5. Трактор перемещает платформу со скоростью 36 км/ч, развивая тяговое усилие в 75 кН. Какую работу совершит трактор за 20 мин.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/429743-metodicheskie-rekomendacii-po-resheniju-zadac