Вопрос: Водосливная плотина во время паводка пропускает каждую секунду объём воды, равный 45000 м3. Зная, что высота плотины 25 м, определите мощность водяного потока.

Физика 8 класс Механическая работа и мощность водосливная плотина паводок объем воды 45000 м3 высота плотины 25 м мощность водяного потока физика 8 класс расчет мощности гидравлика энергия потока формулы физики задачи по физике Новый

Чтобы определить мощность водяного потока, нам нужно использовать формулу, которая связывает мощность, массу и высоту. Мощность (P) можно вычислить по формуле:

P = W / t

где W — работа, а t — время. Работа в данном случае равна изменению потенциальной энергии воды, которая находится на высоте плотины. Потенциальная энергия (W) может быть вычислена по формуле:

W = m * g * h

где:

• m — масса воды (в килограммах),
• g — ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²),
• h — высота (в метрах).

Теперь давайте найдем массу воды, которая проходит через плотину за одну секунду. Мы знаем, что плотина пропускает 45000 м³ воды каждую секунду. Чтобы найти массу, используем формулу:

m = V * ρ

где:

• V — объём воды (в м³),
• ρ — плотность воды (приблизительно 1000 кг/м³).

Теперь подставим значения:

m = 45000 м³ * 1000 кг/м³ = 45000000 кг

Теперь мы можем вычислить работу, которую выполняет водяной поток за одну секунду:

W = m * g * h

Подставим известные значения:

W = 45000000 кг * 9.81 м/с² * 25 м

Теперь произведем вычисления:

W = 45000000 * 9.81 * 25 = 11238750000 Дж

Теперь, зная работу, мы можем найти мощность:

P = W / t

Так как t = 1 секунда:

P = 11238750000 Дж / 1 с = 11238750000 Вт

Или, в более привычных единицах:

P = 11238.75 кВт

Таким образом, мощность водяного потока составляет приблизительно 11238.75 кВт.