18 Достаточный уровень

1. а) Совершает ли ученик механическую работу, если он держит портфель в руке?

Не совершает

б) Какую работу совершает экскаватор, поднимая ковшом грунт объемом 14 м3 на высоту 5 м? Плотность грунта 1400 кг/м3.

A = mgh =ρVgh        A = 1400·14·10·5 = 980000 Дж = 980 кДж

2. а) Два мальчика, имеющие разную массу, взбежали наперегонки по лестнице и поднялись на четвертый этаж школы одновременно. Одинаковую ли мощность развивали они при этом?

Мальчик с большей массой совершал большую работу (т.к. A = mgh) за то же время. Следовательно, он развивал большую мощность.

б) Вычислите мощность насоса, подающего ежеминутно 1300 л воды на высоту 24 м.


3. а) Тело бросили вертикально вверх. Совершает ли при этом работу сила тяжести?

Да совершает работа силы тяжести , А=-m*g*h.

б) Тепловоз при скорости 54 км/ч развивает силу тяги 400 кН. Какая работа совершается по перемещению поезда в течение 1 мин?


4. а) Кто развивает большую мощность — медленно поднимающийся по лестнице человек или спортсмен такой же массы, совершающий прыжок с шестом?

Большую мощность развивает спортсмен, прыгающий с шестом, так как он совершает работу за меньшее время, чем медленно поднимающийся по лестнице человек.

б) Сколько времени должен работать насос мощностью 50 кВт, чтобы из шахты глубиной 150 м откачать воду объемом 200 м3?


5. а) Тело подвешено к пружине и находится в равновесии. Совершает ли работу сила упругости, действующая на тело? сила тяжести?

Нет, когда груз неподвижно висит на пружине в инерциальной системе, сила упругости уравновешивается силой тяжести.

б) Лошадь тянет телегу, прилагая усилие 350 Н, и совершает за 1 мин работу 42 кДж. С какой скоростью движется лошадь?

P = A/t    V = P/F            P = 42000 Дж/ 60с = 700 Вт.      V=700 Вт/ 350 Н = 2 м/с.

6. а) Одинаковую ли мощность развивают двигатели вагона трамвая, когда он движется с одинаковой скоростью без пассажиров и с пассажирами?

 Разные мощности

б) С какой скоростью движется трактор, если он развивает силу тяги 60 кН при мощности 60 кВт?

N = FV => V = N/F              V = 60000 Вт /60000 Н = 1м/с