С плотины гидроэлектростанции каждую минуту падает вода объемом 600 м³. Высота плотины составляет 8 метров. Какую мощность развивает поток падающей воды, если плотность воды равна 1000 кг/м³?

Физика 8 класс Механическая работа и мощность плотина гидроэлектростанция мощность падающая вода объем воды высота плотины плотность воды физика 8 класс Новый

Чтобы найти мощность, развиваемую потоком падающей воды, нам нужно использовать несколько физических понятий и формул. Давайте разберем решение по шагам.

Шаг 1: Найдем массу воды, падающей за одну минуту.

Мы знаем, что объем воды, падающей каждую минуту, составляет 600 м³. Плотность воды равна 1000 кг/м³. Чтобы найти массу воды, используем формулу:

масса = объем × плотность

Подставляем известные значения:

масса = 600 м³ × 1000 кг/м³ = 600000 кг.

Шаг 2: Найдем потенциальную энергию падающей воды.

Потенциальная энергия (PE) воды на высоте h рассчитывается по формуле:

PE = масса × g × h

где g – ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²), h – высота (в нашем случае 8 метров).

Подставляем значения:

PE = 600000 кг × 9.81 м/с² × 8 м.

Теперь посчитаем:

PE = 600000 × 9.81 × 8 = 470880000 Дж (джоулей).

Шаг 3: Найдем мощность.

Мощность (P) определяется как работа, выполненная за единицу времени. Мы знаем, что работа равна потенциальной энергии, которую мы только что рассчитали. Так как вода падает каждую минуту, нам нужно перевести это время в секунды (1 минута = 60 секунд).

Формула для мощности:

P = работа / время

Подставляем значения:

P = 470880000 Дж / 60 с.

Теперь посчитаем:

P = 7848000 Вт (ватт), или 7.848 МВт (мегаватт).

Ответ:

Поток падающей воды развивает мощность примерно 7.848 МВт.