Dạng bài tập Tính công, công suất, hiệu suất
PHẦN CHƯƠNG VI: NĂNG LƯỢNG
Dạng 1: Tính công, công suất, hiệu suất
Bài tập 1: Một khối gỗ có trọng lượng là P = 50 N được đẩy trượt đều lên trên một mặt phẳng nghiêng nhẵn với góc nghiêng 25$^{o}$ so với phương ngang. Biết khối gỗ di chuyển được một đoạn 1 m trên mặt phẳng nghiêng. Tìm công mà người đẩy thực hiện trên khối gỗ nếu lực tác dụng:
a) song song với mặt phẳng nghiêng.
b) song song với mặt phẳng ngang.
Bài tập 2: Một thang máy có khối lượng 500 kg chuyển động đều với tốc độ 4 m/s. Tính công suất trung bình của hệ thống kéo thang máy.
Lấy g = 10 m/s$^{2}$.
Bài tập 3: Công suất sử dụng điện trung bình của một gia đình là 0,5 kW. Biết năng lượng mặt trời khi chiếu trực tiếp đến bề mặt của pin mặt trời đặt nằm ngang có công suất trung bình là 100 W trên một mét vuông. Giả sử chỉ có 15% năng lượng mặt trời được chuyển thành năng lượng có ích (điện năng). Hỏi cần một diện tích bề mặt pin mặt trời là bao nhiêu để có thể cung cấp đủ công suất điện cho gia đình này?
Bài tập 1:
a) Do khối gỗ chuyển động đều nên F = P.sin25$^{o}$
Công mà người thực hiện là:
$A_{\vec{F}}=P.sin25^{o}.d=50.sin25^{o}.1=21,13 J$
b) Xét phương song song với mặt phẳng nghiêng, ta có:
$P.sin25^{o}=F.cos25^{o}\Rightarrow F=P.tan25^{o}$
Công mà người thực hiện là:
$A_{\vec{F}}=P.tan25^{o}.d=50.tan25^{o}.1=23,32 J$
Bài tập 2:
Lực kéo tác dụng lên thang máy có độ lớn bằng trọng lượng vật (do thang máy lên đều).
F = P = m.g = 5000 N
Công suất trung bình: P = F.v = 20 000W
Bài tập 3:
Đổi 0,5 kW = 500 W
Công suất điện năng có ích tạo ra trên 1 m$^{2}$ pin năng lượng mặt trời:
100.15% = 15W
Diện tích bề mặt pin mặt trời cần sử dụng là: $S=\frac{500}{15}\approx 33,3 m^{2}$
Bình luận