Giải bài tập Vật lý 8 Bài 15: Công suất
A. KIẾN THÚC TRỌNG TÂM Công suất : Công suất được xác định bằng công thực hiện được trong một đơn vị thời gian. A Công thức tính công suất : ổ8 = y, trong đó : A là công thực hiện được, t là thời gian thực hiện công đó. Đơn vị công suất là oát, kí hiệu là w : 1W = 1 J/s (Jun trên giây). kW (kilôoát) = 1 000 vv. 1 MW (mêgaoát) = 1 000 000 IV. Lưu ý : Ta không thể chỉ dùng độ lớn của công hay chỉ dùng thời gian thực hiện công để so sánh sự thực hiện công nhanh hay chậm. Mà để biết máy nào làm việc khoẻ hơn hay thực hiện công nhanh hơn ta phải so sánh công thực hiện được trong một đơn vị thời gian gọi là công suất. B. HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRONGSGK VÀ SBT Cl. Công của anh An thực hiện : A] = 10.16.4 = 640 J Công của anh Dũng thực hiện : A2 = 15.16.4 = 960 J C2. Phương án c) và d) đều đúng. C3. - Theo phương án c). Nếu để thực hiện cùng một công là 1 Jun thì An phải mất một khoảng thời gian là : tj = = 0,078 s. Dũng phải mất một khoảng thời gian là : t2 = = 0,0625 s . So sánh ta thấy t2 < tj. Vậy Dũng làm việc khoẻ hơn. Dũng. để thực hiện cùng một công là 1 J thì Dũng mất thời gian ít hơn. - Theo phương ủn d). 640 50 960 = 12,81 = 16J. Thời gian kéo của An là 50 giây, thời gian kéo của Dũng là 60 giây. Nếu xét trong cùng một thời gian là 1 giây thì An thực hiện được một công là : A ị Dũng thực hiện được một công là : A2 So sánh A2 và Aj (A2 > A]). Vậy Dũng làm việc khoẻ hơn. Dũng. trong cùng 1 s Dũng thực hiện được công lớn hơn. C4. Áp dụng công thức tính công suất. Công suất của An : Công suất của Dũng = -2^2 = 12,8W. 50 ^2=^2 = 16W. 60 s C5. Cùng cày một sào đất, nghĩa là công thực hiện của trâu và của máy cày là như nhau. Trâu cày mất thời gian tj = 2 giờ = 120 phút. Máy cày mất thời gian tọ = 20 phút. tị = 6t2 vậy máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn 6 lần. C6*. a) Trong 1 giờ (3 600 s) con ngựa kéo xe đi được đoạn đường : s = 9 km = 9 000 m. Công của lực kéo của ngựa trên đoạn đường s là : A = F.s = 200.9 000 = 1 800 000 J „A . , A 1800000 Công suất cua ngựa : = — = ——— = 500 w. t 3600 b) Công suất: 3P = — => 3P = — = F.V. t t c. A = 10 000.40 = 400 000 J t = 2.3 600 = 7 200 s J> = A = Í22222 = 55,55W. t 7200 Biết công suất của động cơ ôtộ là 3P . ' Thời gian làm việc là : t - 2 giờ = 7 200 s. Công của động cơ là : A = ổ0 ,t = 7 2005^(1). Trọng lượng của 1 m3 nước là : p = 10 000 N. Trong thời gian t = 1 ph = 60 s, có 120 m3 nước rơi từ độ cao h = 25 m xuống dưới, thực hiện một công là : A = 120.10 000.25 = 30 000 000 J Công suất của dòng nước : = — = 3QQ^QQ0 = 500 000 w = 500 kW t 60 15.5*. a) Để lên đến tầng thứ 10, thang máy phải vượt qua 9 tầng, vậy phải lên cao : h = 3,4.9 = 30,6 m. Khối lượng của 20 người là : 50.20 = 1 000 kg. Trọng lượng của 20 người là p - 10 000 N. Vậy công phải tiêu tốn cho mỗi lần thang lên tối thiểu là : A = p.h = 10 000.30,6 J = 306 000 J Công suất tối thiểu của động cơ kéo thang lên là : = A = AAP00 = 5 100W = 5,1 kW t 60 b) Công suất thực của động cơ : 5 100.2 = 10 200W = 10,2 kW , . " _ ___ 10.2 Chi phí cho một lần thang lên : T = 800. = 136 60 T = 136 đồng. 15.6. F = 80 N ; s = 4,5 km = 4 500 m ; t - 30 ph - 1800 s. Công của ngựa : A = F.S = 80.4 500 = 360 000 J. Công suất trung bình của ngựa : S3 = — = 360 000 = 200 w t 1800 Trọng lượng nước qua tuabin trong một giây : p = d.L = 10 000.50 = 500 000 N Công suất cực đại mà ta có thể khai thác được từ thác nước là : ™ 50ỌỌ2ỌJ20 = 60000000W t 1 1 Công suất sử dụng để thắp sáng các bóng đèn là : 9^ = H.gp = 0,2.60000000 = 12000000 w Số bóng đèn tối đa được thắp sáng là : _ 3» >12000000 nnnnnnKX„„ 9°0 60 a) Công suất do cần cẩu sản ra để nâng 1 contennơ là : = >0 = Lỉĩ. = 1Q°00-5 = 2500 w t t 20 b) Điện năng mà cần cẩu tiêu thụ là : A = 300Aq = 300.2 500 = J153846 J = ! 153 846 kJ II 0,65 c. BÀI TẬP BỔ SUNG 15a. Một cái máy khi hoạt động với cồng suất s® = 600 w thì nâng được một vật nặng 90 kg lèn độ cao 10 m trong 36 giây. Tính công mà máy này đã thực hiện trong thời gian nâng vật. Tim hiệu suất của máy trong quá trình làm việc. 15b. Một máy bơm chạy bằng động cơ điện tiêu thụ công suất 9 500 w trong một giây, máy hút được 60.lít nước lên cao 7 m. Tính hiệu suất của máy bơm.