Физика › 7 класс › Работа и мощность. Энергия

Тема 43Мощность

★★★

Термины темы — найди их в тексте:Мощностьбыстротуватт

Вода, падающая с плотины, совершает огромную работу за секунды. Такую же работу трактор совершит, только вспахивая поле много часов. Человек поднимет кирпичи на верхний этаж за несколько часов, а кран — за минуты.

Вода на плотине и трактор могут совершить одинаковую работу — но за разное время Иллюстрация: light-fizika.ru

Человек и подъёмный кран поднимают груз: кран делает это быстрее Иллюстрация: light-fizika.ru

Определение

Мощность — величина, равная отношению работы ко времени, за которое она совершена. Характеризует быстроту совершения работы. Обозначают $N$ .

Мощность

N=\frac{A}{t}

Единица мощности — ватт (Вт): $1\ \text{Вт}=\dfrac{1\ \text{Дж}}{1\ \text{с}}$ .

1 Вт — такая мощность, при которой работа 1 Дж совершается за 1 с.

Единица	В ваттах
1 кВт	$10^3$ Вт
1 МВт	$10^6$ Вт
1 мВт	$10^{-3}$ Вт
1 л. с. (лошадиная сила)	≈ 735,5 Вт

Лошадиная сила — старинная единица мощности Иллюстрация: light-fizika.ru

Мощности некоторых транспортных средств Иллюстрация: light-fizika.ru

Из мощности — работа

Зная мощность и время, можно найти работу: $A=N\,t$ . Двигатель мощностью 2 кВт за 10 мин совершает работу

A=2000\cdot600=1\,200\,000\ \text{Дж}=1{,}2\ \text{МДж}.

Образ для запоминания

Мощность — «скорость работы»: как скорость — путь за секунду, так мощность — работа за секунду. Одну и ту же лестницу ты пробегаешь или проходишь: работа одна, а мощность у бегущего больше.

⚗ Мини-опыт

Два крана поднимают одинаковый груз на 10 м за разное время. Сравните работу и мощность. Как мощность зависит от времени подъёма?

? Проверь себя

Ответь, не подглядывая в конспект: вспоминать — лучший способ запомнить.

1Что характеризует мощность?

N=A/t

2Работа 600 Дж совершена за 2 мин. Мощность…

t=120

с;

600:120=5

3Сколько ватт в 3 кВт?

1 кВт = 1000 Вт.

✎ Задачи

А Уровень А по образцу: одна формула, один шаг

Что такое мощность?
Ответ
Величина, равная отношению работы ко времени её совершения.
Как получилось?
За 10 с совершена работа 2000 Дж. Найдите мощность.
Ответ
$N=\dfrac{2000}{10}=200$ Вт.
Как получилось?
Мощность двигателя 5 кВт. Какую работу он совершит за 1 мин?
Ответ
$A=5000\cdot60=300\,000$ Дж $=300$ кДж.
Как получилось?
Сколько ватт в 1 л. с.?
Ответ
Около 735,5 Вт.
Как получилось?
Два мальчика поднялись на один этаж; один — за 10 с, другой — за 20 с. Массы одинаковы. Кто развил большую мощность?
Ответ
Первый: работа одинакова, а время меньше.
Как получилось?

Б Уровень Б сам: несколько шагов, перевод единиц

Ученик массой 50 кг взбежал на 3-й этаж (высота 6 м) за 12 с. Найдите его мощность.
Ответ
$A=mgh=50\cdot10\cdot6=3000$ Дж; $N=\dfrac{3000}{12}=250$ Вт.
Как получилось?
Насос мощностью 1,5 кВт поднимает воду на высоту 15 м. Сколько кубометров воды он поднимет за 1 ч?
Ответ
$A=Nt=1500\cdot3600=5{,}4\cdot10^6$ Дж; $m=\dfrac{A}{gh}=\dfrac{5{,}4\cdot10^6}{150}=36\,000$ кг — 36 м³.
Как получилось?
За какое время кран мощностью 10 кВт поднимет груз массой 2 т на высоту 20 м?
Ответ
$A=2000\cdot10\cdot20=400\,000$ Дж; $t=\dfrac{A}{N}=\dfrac{400\,000}{10\,000}=40$ с.
Как получилось?

↻ Закрепи

Карточки терминов

Нажми на карточку — она перевернётся. «Знаю» — карточка вернётся на повторение позже (через сутки, неделю, месяц), «Повторить» — скоро снова.

Мощность

N=\dfrac{A}{t}

; единица — ватт: 1 Вт = 1 Дж/с.

Работа через мощность

A=N\,t

Лошадиная сила

1 л. с. ≈ 735,5 Вт.

Экспресс-карта

Возьми лист и за 3 минуты нарисуй по памяти карту темы: в центре — тема, ветви — главные идеи, на ветвях — термины. Потом сравни.