1. Bài tập trong SBT
15.1. Hai bạn Long và Nam thi kéo nước giếng lên. Long kéo gàu nước nặng gấp đôi gàu nước của Nam. Thời gian kéo nước lên của Nam lại chỉ bằng nửa thời gian của Long. So sánh công suất trung bình của Long và Nam. Câu trả lời nào là đúng?
A. Công suất của Long lớn hơn vì gàu nước của Long nặng gấp đôi.
B. Công suất của Nam lớn hơn vì thời gian kéo nước của Nam chỉ bằng một nửa thời gian kéo nước của Long.
C. Công suất của Nam và Long là như nhau.
D. Không thể so sánh được.
15.2. Tính công suất của một người đi bộ, nếu trong hai giờ người đó bước đi 10000 bước và mỗi bước cần một công là 40J.
15.4. Tính công suất của dòng nước chảy qua đập ngăn cao 25m xuống dưới, biết rằng lưu lượng dòng nước là 120 $m^{3}$/phút (khối lượng riêng của nước là 1000kg/$m^{3}$)
Bài Làm:
15.1. Chọn C
Vì gàu nước của Long nặng gấp đôi gàu nước của Nam mà thời gian kéo gàu nước của Nam bằng một nửa thời gian của Long nên công suất của Nam và Long là như nhau.
15.2. Tóm tắt:
t = 2 giờ = 2.3600s = 7200s; Nbước = 10000 bước;
A1bước = $A_{1}$ = 40 J;
Công suất P = ?
Lời giải:
Công mà người đó thực hiện được khi bước 10000 bước là:
A = 10000.$A_{1}$ = 10000.40J = 400000J
Thời gian người đó thực hiện công là: t = 2.3600s = 7200s
Công suất của một người đi bộ là:
$P=\frac{A}{t}=\frac{400000}{7200}$=55,55W
15.4. Tóm tắt:
h = 25m; Dnước = D = 1000 kg/m3;
Lưu lượng 120 $m^{3}$/phút (V = 120 $m^{3}$; t = 1 phút)
Công suất P = ?
Lời giải:
Lưu lượng dòng nước là 120 $m^{3}$/phút nên xét trong thời gian t = 1 phút = 60s thì lượng nước chảy có khối lượng là:
m = D.V = 1000.120 = 120000 kg
Trọng lượng của nước chảy trong một phút khi đó là:
P = 10.m = 10.120000 = 1200000 N.
Trong thời gian t = 1 phút, nước rơi từ độ cao h = 25m xuống dưới nên công thực hiện được trong thời gian đó là:
A = P.h = 1200000.25m = 30.$10^{6}$ J
Công suất của dòng nước là:
$P = \frac{A}{t}=\frac{30.10^{6}}{60}=5.10^{5}$W=500kW