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)
- Задание 21 №00045990 — Автомобиль массой 2 т трогается с места и движется с ускорением 1,2 дробь:…
- Задание 21 №00045989 — С высоты 3 м относительно горизонтальной поверхности вертикально вверх бросили…
- Задание 21 №00045987 — Спутником называют небольшое тело, которое движется по замкнутой орбите вокруг…
- Задание 21 №00045986 — Шары массами 7 и 3 кг, движущиеся навстречу друг другу с одинаковыми по модулю…
- Задание 21 №00042909 — Штормовой ветер силой 10 баллов создает давление на преграду около 100 Па.…
- Задание 21 №00040392 — Вагон массой 20 т, движущийся по горизонтальному пути со скоростью 2 дробь:…
- Задание 21 №00040383 — Маленький свинцовый шарик объёмом 0,01 см^{3} равномерно падает по вертикали в…
- Задание 21 №00022514 — Пуля массой 9 г, движущаяся со скоростью 800 м дробная черта с, пробила доску и…