Giải Lí 8: Bài 15. Công suất
Bài 15. CÔNG SUẤT KIẾN THỨC CẦN NẤM VỮNG Công thực hiện được trong một đơn vị thời gian gọi là công suất. Công thức tính công suất: p = — V Trong đó: A là công thực hiện được, T là thời gian thực hiện công đó (s), p là cCông suất (W). Đơn vị công suất là oát, kí hiệu là w. 1 w = 1 J/s (jun trên giây) 1 KW = 1000 w 1 MW (megaoát) = 1.000.000 w. TRẢ LỜI CÂU HỎI AI LÀM VIỆC KHỎE HƠN? Cl. Trong xây dựng, để đưa vật liệu lên cao người ta thường dùng dây kéo vắt qua ròng rọc cố định như hình vẽ bên. Anh An và anh Dũng dùng hệ thống này đưa gạch lên tầng hai, cao 4 m, mỗi viên gạch đều nặng 16 N. Mỗi lần An kéo được 10 viên gạch mất 50 giây. Còn anh Dũng mỗi lần kéo được 15 viên gạch mất 60 giây. Tính công thực hiện được của anh An và anh Dũng. 16 = 160N Trả lời Trọng lượng của 10 viên gạch là: Pi = 10. Công của An thực hiện là: Ai = Pi-h = 160.4 = 640J. Trọng lượng của 15 viên gạch là: p2 = 15.16 = 240 N. Công của Dũng thực hiện là: A2 = p2.h = 240.4 = 960J. C2. Trong các phương án sau đây, có thể chọn những phương án nào đế biết ai là người làm việc khỏe hơn? So sánh công thực hiện được của hai người, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn. So sánh thời gian kéo gạch lên cao của hai người, ai làm mất ít thời gian hơn thì người đó làm việc khỏe hơn. So sánh thời gian của hai người đế thực hiện được cùng một công, ai làm việc mất ít thời gian hơn (thực hiện công nhanh hơn) thì người đó làm việc khỏe hơn. So sánh công của hai người thực hiện trong cùng một thời gian, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn. Có thể thực hiện theo phương án c hoặc d: So sánh thời gian của hai người để thực hiện được cùng một công, ai làm việc mất ít thời gian hơn (thực hiện công nhanh hơn) thì người đó làm việc khỏe hơn hoặc so sánh công của hai người thực hiện trong cùng một thời gian, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn. C3. Từ kết quả của câu hỏi 2, hãy tìm từ thích hợp cho các chỗ trông của kết luận sau: Anh (1) làm việc khỏe hơn vì (2) Trả lời Anh Dũng làm việc khỏe hơn vì trong cùng một. khoảng tliời gian, anh Dũng thực hiện được một công lớn hơn. IV. VẬN DỤNG C4. Tính công suất của anh An và anh Dũng trong ví dụ ở đầu bài học (trong câu hỏi 1) Trả lời A 640 Công suất của An là: Pj = — = —7- = 12,8W. t1 50 Công suất của Dũng là: p2 = — = = 16W. t2 60 C5. Đế cày một sào đát, người ta dùng trâu cày thì mất 2 giờ, nhưng nếu dùng máy cày Bông Sen thì chỉ mất 20 phút. Hỏi trâu hay máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần? Trả lời Cùng cày một sào đất nghĩa thực hiện công A như nhau. A Công suất khi dùng trâu là: px = — ti t, 2.60 20 = 6 lần. Công suất khi dùng máy là: p2 = X1 t2 Vậy dùng máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn 6 lần. C6*. Một con ngựa kéo một cái xe đi đều với vận tốc 9 km/h. Lực kéo của ngựa là 200N. Tính công suất của ngựa. Chứng minh rằng p = F.V. Ta có: 9km/h = 9000m/3600s. Công của ngựa kéo trong 1 giờ là: A = F.S = 200.9000 = 180000J. !X. n _ A _ 180000 enn,v Cong suat của ngựa là: p = — = —ri--- ■■ = 500W. t 3600 Ta có: p = — mà A = F.S nên p = —. t t Với I - V thì p = F.V (đpcm) GIẢI BÀI TẬP Bl. Hai bạn Long và Nam thi kéo nước từ một giếng lên. Long kéo gàu nước nặng gấp đôi gàu nước của Nam. Thời gian kéo gàu nước lên của Nam lại chỉ bằng nửa thời gian của Long. So sánh công suất trung bình của Long và Nam. Công suất của Long lớn hơn vì gàu nước của Long nặng hơn. Công suất của Nam lớn hơn vì thời gian kéo nước của Nam chỉ bằng một nửa thời gian của của Long. Công suất của Long và Nam là như nhau. D. Không thế so sánh được. Trả lời Chọn câu C: Công suất của Long và Nam là như nhau. B2. Tính công suất của một người đi bộ nếu trong 2h người đó bước đi 10.000 bước và mỗi bước cần một công là 40J. Trả lời Ta có A = 10000.40J = 400000J 400000J 7200s 55,55W t = 2.3600s = 7200s A Công suất của một người đi bộ là: p = — B3. Hãy cho biết công suất của những loại động cơ ôtô mà em biết. Tính công của một trong các động cơ ôtô đó khi nó làm việc hết công suất trong thời gian 2h. Trả lời Công suất của động cơ ôtô là p. Thời gian làm việc t = 2h = 7200s. Công của động cơ là A = p.t = P.7200J. B4. Tính công suất của dòng nước chảy qua đập ngăn cao 25m xuống dưới, biết rằng lưu lượng dòng nước là 120m3/phút, khôi lượng của nước là 1000kg/m3. Trả lời Trọng lượng cùa lm3 nước là p = 1000kg = 10000N. Trong thời gian t = lphút = 60s, có 120m3 nước rơi từ độ cao h = 25m xuống dưới. Công thực hiện được trong thời gian đó là: A = 120.10000N.25m = 30.000.000J Công suất của dòng nước là: p = 4 = -30Q^0QQJ- = 500.000J/S = 500.000W = 500Kw t 60s B5*. Một tòa nhà cao 10 tầng, mỗi tầng cao 3,4m, có một thang máy chở tối đa được 20 người, mỗi người có khối lượng trung bình 50kg. Mỗi chuyến lên tầng 10 nếu không dừng ỏ' các tầng khác thì mất 1 phút. Công suất tối thiếu của động co' thang máy phải là bao nhiêu? Đệ đảm bảo an toàn, người ta dùng một động co' có công suất lớn gấp đôi mức tôĩ thiếu trên. Biết rằng giá lkW/h điện là 800 đồng. Hỏi chi phí mỗi lần lên thang máy là bao nhiêu? (lkw/h = 3.600.000J) Trả lời Đế lên đến tầng thứ 10, thang máy phải vượt qua 9 tầng. Như vậy phải lên cao một độ cao h = 9.3,4 = 30,6m. Khối lượng của 20 người là 50.20 = 1000kg. Trọng lượng của 20 người là p = 10.000N. Vậy công phải tiêu tốn cho mỗi lần thang lên tối thiếu là: A = p.h = 10000.30,6 = 306000J Đổi ra kW/h: A = 1 _ = 0,17kW/h 3600000 Số tiền chi phí cho mỗi lần thang máy đi lên: T = 0,17.800 = 136 (đồng) B6. Một con ngựa kéo một cái xe với một lực không đối bằng 80N và đi được 4,5km trong nửa giờ. Tính công và công suất trung bình của con ngựa. Trả lời Ta có: 4,5km = 4500m; -ị h = 1800s 2 Công của con ngựa là: A = F.s = 80N.4500m = 360000J ' , , A 360000J Công suat trung bình cua con ngựa là: p = — = — = 200W t 1800s