Global EE

Механика — Задание 21 ОГЭ по физике №00022505

Задание №21. Расчётная задача высокого уровня

Механика

№2. Задание 21

ID: 00022505

Высота плотины гидроэлектростанции (ГЭС) составляет $20$ м, КПД ГЭС равен $90\%$. Сколько часов может светить лампа мощностью $40$ Вт при прохождении через плотину $8$ т воды?

Источник: ФИПИ

Решение

Спрашивают время работы лампы. Зацепка — КПД: он связывает полезную энергию (то, что досталось лампе) с затраченной (энергия падающей воды). Полезная работа — это работа лампы за время $t$: $A_1=Pt$. Затраченная энергия — механическая (потенциальная) энергия воды массой $m$, падающей с высоты $h$: $A_2=mgh$. КПД: $\eta=\dfrac{A_1}{A_2}\cdot100\%=\dfrac{Pt}{mgh}\cdot100\%$. Выразим отсюда время: $t=\dfrac{mgh\,\eta}{P\cdot100\%}$ (здесь $\eta$ берём в процентах). Переведём массу: $8$ т $=8\cdot10^3$ кг. Подставляем: $t=\dfrac{8\cdot10^3\cdot10\cdot20\cdot90}{40\cdot100}=\dfrac{1{,}44\cdot10^8}{4000}=36000\ \text{с}$. Осталось перевести в часы: $36000\ \text{с}=\dfrac{36000}{3600}=10\ \text{ч}$.

Ответ

$t=10\ \text{ч}$
Другие задания по теме «Механика» (8)