1. какова масса тела, которое на высоте 5м имеет энергию 196 Дж?
2. Какова потенциальная энергия 5м(в кубе) воды, поднятой на высоту 2м? (g=10Н/кг)
3. Высота падения воды на ГЭС равна 200м. Каждую секунду через турбину проходит 150м(в кубе) воды. Какова энергия падающей на турбину воды? Какова мощность турбины?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета массы тела можно воспользоваться формулой потенциальной энергии: (E_p = mgh), где (m) - масса тела, (g) - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/c(^2)), (h) - высота поднятия. Решив уравнение для массы (m), получим: (m = \frac{E_p}{gh} = \frac{196}{9.8 \cdot 5} = 4 \, кг).

Потенциальная энергия (E_p) в данном случае равна (mgh), где (m) - масса жидкости, (g) - ускорение свободного падения, (h) - высота поднятия. Решив уравнение для потенциальной энергии, получим: (E_p = V \cdot \rho \cdot g \cdot h = 5 \, м^3 \cdot 10 \, кг/м^3 \cdot 10 \, Н/кг \cdot 2 \, м = 1000 \, Дж).

Энергия падающей на турбину воды может быть рассчитана как (E_p = mgh), где (m) - масса воды, (g) - ускорение свободного падения, (h) - высота падения. Поскольку каждую секунду проходит 150 м(^3) воды, то масса воды, проходящей через турбину за секунду, равна (150 \, м^3 \cdot 10 \, кг/м^3 = 1500 \, кг). Таким образом, энергия падающей на турбину воды будет равна (E_p = 1500 \, кг \cdot 9.8 \, Н/кг \cdot 200 \, м = 2 940 000 \, Дж).
Для рассчета мощности турбины воспользуемся формулой (P = \frac{E_p}{t}), где (P) - мощность, (E_p) - энергия, (t) - время, за которое происходит эта энергия. Поскольку вода проходит через турбину каждую секунду, (t = 1 \, сек). Тогда мощность турбины будет (P = \frac{2 940 000 \, Дж}{1 \, сек} = 2 940 000 \, Вт).