К водопаду высотой 100м проходит ежеминутно 90млн литров воды. Найдите мощность водопада. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с²
Приведем время и расход к секундам и куб. МТ = 1 мин = 60 с
1л = 1 куб. Дм
1 куб. М = 1*10(-3) куб. Дм
V = 90*10^(6) *1*10(-3) = 90*10^(3) куб. М
Водопад расходует потенциальную энергию воды
A = (po)*V*g = 1000*90*10^(3)*10 = 9*10^(9) Дж = 9 ГДж
Мощность водопада
P = A/t где t = 1c
P = 9*10^(9)/1 = 9*10^(9) Вт = 9 ГВт
Т = 1 мин = 60 с
1л = 1 куб. Дм
1)1 куб. М = 1*10(-3) куб. Дм
V = 90*10^(6) *1*10(-3) = 90*10^(3) куб. М
2)A = (po)*V*g = 1000*90*10^(3)*10 = 9*10^(9) Дж = 9 ГДж - расходует потенциальную энергию
3) P = A/t где t = 1c
P = 9*10^(9)/1 = 9*10^(9) Вт = 9 ГВт
ответ:
Мощность водопада 9ГВт
Найдите среднюю мощность, которую развивает сила тяжести за первую секунду свободного падения тела массой 6 кг без начальной скорости.
Дано:t=1 с.
m=6 кг.
P=?
_____
Решение:
Из условия сказано, что тело падает без начальной! Скорости. Если V0=0 м/с то:
\( S=\frac{a*t^2}{2}=\frac{g*t^2}{2};\\ \)
a=g - т.к. Тело свободно падает.
Мощность же, формула которой:
\( P=\frac{A}{t}=\frac{F*S}{t}=\frac{m*g*S}{t}=\frac{m*g*\frac{g*t^2}{2}}{t};\\ \)
Считаем:
P=(6*10*(10*1/2))/1=(6*10*5)/1=6*10*5=30*10=300 Вт.
Ответ: P=300 Вт.
2. Чему равно отношение скоростей, приобретенных телом при свободном падении за три
и за четыре секунды после начала падения?
3. Кран опускает вниз бадью с раствором массой 400 кг с ускорением 2 м/с2
. Определите
вес бадьи.
4. Со скалы высотой 45 м в горизонтальном направлении бросают камень со скоростью 10
м/с. Определите время и дальность полета камня. Считать g = 10 м/с2
.
5. Найдите силу тяги двигателя тепловоза, который равномерно движется по
горизонтальному пути со скоростью 20 м/с. Мощность двигателя равна 4000 кВт.
6. Железнодорожный вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 0,56 м/с, сталкивается
с неподвижной платформой массой 8 т. Определите их скорость после автосцепки.
Трением о рельсы пренебречь.
7. Чему равен период свободных колебаний пружинного маятника, если масса груза равна
0,25 кг, а жесткость пружины 100 Н/м?
Задача 2: \( v=g*t \)
\( \frac{v_{4}}{v_{3}}=\frac{t_{4}}{t_{4}}=\frac{4}{3} \)
Задача 3:
\( P=m*(g-a)=400*(10-2)=3200 H \)
Задача 4:
\( t=\sqrt{\frac{2*h}{g}}=\sqrt{\frac{2*45}{10}}=3 c \)
\( l=v*cos\alpha*t=10*1*3=30 \)
l=30 м
Задача 5:
\( A=F*S=N*t \)
\( \frac{F*S}{t}=N \)
\( F*v=N \)
\( F=\frac{N}{v}=\frac{4000000}{20}=200000 H \)
Задача 6:
\( v=\frac{m_{1}*v_{1}}{(m_{1}+m_{2})}=\frac{0,56*20}{20+8}=0,4 \)
Задача 7:
\( T=2*\pi*\sqrt{\frac{m}{k}}=3*3,14*\sqrt{\frac{0,25}{100}}=6,28*0,05=0,314c \)
Высота падения воды на Нурекской ГЭС равна 275 м. Каждую секунду через одну турбину ГЭС проходит 155 метров в кубе воды. Какая энергия вырабатывается этой турбиной в 1 секунду? Чему равен КПД турбины, если ее электрическая мощность равна 300 МВт?
Я конечно не очень уверен, но.1) Тут кинетическая энергия переходит в энергию электричества.
Масса воды проходящая через турбину равна
m = рV
m = 1000* 155 = 155000 кг
Вода падает с высоты 275 с ускорением g=10
Уравнение движения имеет вид
S = at^2 / 2
Выражаем t
t= корень из (2S / a)
t= корень из (2*275 / 10) = 7.416 сек
Скорость падения в конце равна
V = at
V = 10 * 7.416 = 74.162 м/c
Все найдем кинетическую энергию
E = mV^2 / 2
E = 155000*74^2 / 2 = 426150000 Дж
2) Хотя можно было найти кинетическую энергию, через потенциальную. То есть вся потенциальная энергия переходит в кинетическую.
Eпот = Екен = mgh
Eкен = 155000*10*275=426250000 Дж = 426,25 мДж
Так, это затраченная работа.
3) Мощность электрическая:
P = A / t
Выражаем A
A = Pt
A = 300 * 10^6 * 1 = 300 * 10^6 Дж (это энергия выробатываемая за одну секунду)
Это А полезное.
Через формулу кпд
n = Aпол / Азат * 100%
Подставим
n = (300 * 10^6) / 426250000 * 100% = 70.38%
На планете Пандора ускорение свободного падения в 5 раз больше, чем на Земле. Космонавты, высадившиеся на этой планете, построили для нужд станции гидроэлектростанцию, для чего возвели плотину высотой 100 м. Оцените, какую мощность может развить такая плотина, если оказалось, что в водохранилище до плотины и у подножия плотины температура воды отличается на 1ºС, а ежесекундно через плотину проходит 2 тонны воды. ОЧЕНЬ НУЖНО И. ( можно с объяснением а то не знаю как решить )
Будем обозначать ускорение свободного падения на планете буквой g как на Земле, но помнить, что g=50 м/с^2. Расход воды в водохранилище ∆m/∆t =2000 кг/с. Умножив эту массу на gh, получим работу в единицу времени, совершаемую силой тяжести. Эта работа обеспечивает нагрев воды на 1 градус, на что уходит ∆m/∆t*c*1 Дж и производство электроэнергии мощностью P (c-удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг*К). Баланс энергии выглядит так ∆m/∆t *gh=∆m/∆t*с*1+P⇒ P ответил 30.07.2014
полная мощность равна P0 = m*G*h/t = m*k*g*h/t
тепловые потери P1 = m*C*(T1-T0)/t
полезная мощность, которую может дать электростанция
P = P0 - P1 = m/t * (k * g * h - C*(T1-T0)) = 2000/1 * (5 * 10 * 100 - 4200*1) =2000/1 * (800) = 1600000 Вт = 1,6 МВт