Мощность. Единицы мощности

Упр. 28 (3)
А - ? А = F S
m = 2500кг F = m g
S=h=12 м F = 10Н/кг · 2500кг =25000Н
g= 10 Н/кг А=2500Н· 12м=300000Дж=
=300кДж
Ответ: 300кДж

Упр. 28 (4)
А -? А = F S S=h
m = 120т 120000кг F = m g
h=120 см 1,2м F = 1200000Н
g= 10 Н/кг А=1200000Н·1,2м=
А=1200000Н·1,2м=
240000Дж=240кДж
Ответ: 240кДж

Мощность. Единицы мощности.

Задачи
Знать: понятие мощности,
единицы измерения мощности
Уметь: решать задачи на применение формулы N=A / t

Проблема
Пусть на 5-й этаж дома надо поднять мешок песка. Лифт выполнит эту работу за считанные секунды, человек, сгибаясь под тяжестью ноши, взберется по лестнице за несколько минут, а муравей, таская по одной песчинке, проканителится много лет, и наверное ему даже не хватит на это его короткой жизни. Во всех трёх случаях будет выполнена одна и та же работа, но за разное время. Почему же лифт делает её быстрее всех?

Мощность
характеризует быстроту выполнения работы.

Мощность равна отношению работы ко времени, за которое она совершена
Мощность
=
работа
время
N
=
A
t
N
мощность
А
работа
t
время
А
=
N t

Единицы измерения
1 Вт - мощность, при которой в 1 с совершается работа в 1 Дж.
1 ватт
=
1 джоуль
1 секунда
1Вт
=
Дж
1
с
;
1 МВт = 1000000 Вт 1 Вт = 0,000001 МВт
1 кВт = 1000 Вт 1 Вт = 0,001 Вт
1 мВт = 0,001 Вт 1 Вт = 1000 мВт
1 л.с. ~ 735,5 Вт

Джеймс Уатт (1736-1819)
Английский изобретатель, создатель универсального парового двигателя (первая паровая машина была им построена в 1774г.). Ввел первую единицу мощности – лошадиную силу.

Практика
Хотите развить мощность 1 Вт ?
Поднимите груз массой 100 г на высоту 1 м за 1 с.

Значение мощности, Вт

Задача № 1
Одинаковую ли скорость развивают двигатели вагона трамвая, когда он движется с одинаковой скоростью без пассажиров и с пассажирами?

Ответ:
При наличии пассажиров сила тяжести вагона больше, увеличивается сила трения, равная в данном случае силе тяги , возрастает мощность, увеличивается расход электроэнергии.

Задача № 2
Определите мощность двигателей одного из первых космических кораблей, если за 3 с они производили работу, равную 4,5 ∙10 7 кДж.

Решение
N- ?
t = 3 c
A=4,5 ∙10 7кДж.
N =
A
t
N =
4,5 ·10 10 Дж
4,5 10 10Дж
3 с
=
1,5 10 10 Вт
=

Огромную мощность развивают спортсмены. Мало того, что им нужно совершить большую работу, но к тому же и за максимально короткое время (бегуны, пловцы, лыжники, велосипедисты и т.д.). Иногда условия действия таковы, что его можно выполнить только за очень короткое время (штангисты, прыгуны; не будешь же поднимать штангу (или отталкиваться) полчаса).

Задача. № 3.
Определите мощность штангиста, поднимающего штангу массой 250 кг на высоту 2 м за 4 с.
Решение
N - ?
m= 250кг
S=h = 2 м
t = 4 c
g =10
N =
A
t
;
А = F S
F = m g F=250кг 10
H
кг
Н
кг
=2 500 Н
А = 2500 Н ·2 м =5000 Дж
N =
5000 Дж
4 с
=
1250 Вт

Задача № 4
Какую мощность развивает трактор при равномерном движении на первой скорости, равной 3,6 км/ч, если у трактора сила тяги 12 кН?
N - ? N =A / t
V = 3,6 км/ч 1м/с A=F · S;
F = 12кН 12000Н S= v · t
N= F · v
N=12000Н·1м/с=12000Вт

Мощность природных явлений
Смерч. Оценим мощность смерча.
Смерч в штате Флорида поднял на высоту 300м самолёт весом 10т и отбросил его далеко в сторону. Всё произошло за 6 секунд.
Работа по подъему - А=29400000Дж.
Мощность струи воздуха N=4900000Вт.
Струя часть смерча. S=314 м2; Диаметр всей колоны смерча 200м, а S=31400м2; Мощность всей колоны 490 МВт. Сравним с мощностью техники, созданной руками человека.

Рефлексия
Что мы сегодня нового узнали на уроке ?
Чему мы научились?
Как изменилось ваше настроение?