Решенија за работа, перформанси и ефикасност I • Мате-Бринкман
1. Се влече автомобил на растојание од 5,4 км со постојана сила од F = 150 N.
Каква работа се работи?
Детално решение
Изведена е работа од 810 000 Nm.
2. Работник влече цигли високи 15 метри над фиксиран ролна. Транспортира 30 кг камења по оптоварување и трае половина минута.
Пресметајте ја работата и перформансите.
Детално решение
Работата направена по полнење е 4414,5 Nm.
Работникот прави околу 147,15 вати.
3. Колку време му треба на момчето кое има траен излез од 50 W да повлече 150 кг јаглен висок 10 m?
Детално решение
На момчето му требаат околу 294,3 с, што е околу 5 минути, да извлече 150 кг јаглен висок 10 м.
Се разбира, тој го прави ова во неколку мали делови.
4-ти. Која е изведбата на морнар (75 кг) кој се искачува на јарболот висок 50 м на брод за 90 секунди?
Детално решение
Моќта што ја обезбедува морнарот при искачување е 408,75 вати.
Дури и добро обучен спортист може да издржи само за кратко време.
5. Автомобил тежи 9 kN. Има мотор кој испорачува 45 kW.
Во кое време автомобилот треба да може да вози на планина висока 1500 м?
Детално решение
На автомобилот му се потребни 300 секунди за да се искачи на планината. Тоа се 5 минути.
При пресметката не биле земени предвид трикните загуби.
6-ти. Која висина би требало да ја надмине еден планинар (м = 70 кг) за да добие „калориска вредност“
а) парче леб (m = 40 g) од 400 kJ,
б) претворање на чоколадо 2400 kJ во надморска височина енергија?
Детално решение
а)
Планинарот ќе мора да надмине висина од околу 582 метри за да ја претвори калориската вредност на лебот.
б)Пресметката се одвива како со а), само со различни вредности.
Планинарот ќе мора да надмине надморска височина од околу 3494,9976 m за да ја претвори калориската вредност на чоколадо. Забелешка: Пресметаните вредности се повеќе од теоретска природа, бидејќи тие содржат само енергија за да се надмине разликата во надморската височина. Загубата на енергија на човечкото тело не беше земена во предвид.
7-ми. Тешки лифт (m = 5000 kg) се забрзува рамномерно нагоре и достигнува v = 9 m/s по 30 s.
Каква работа е потребна за ова?
Каква моќ треба да постигне погонскиот мотор?
Детално решение
При пресметувањето, мора да се земе предвид дека дел од енергијата се јавува како кинетичка енергија, другиот дел како надморска височина.
Работата за забрзување е 6 824,25 kJ. Потребната моќност на погонот е 227,475 kW.
Коментар:
Поголемиот дел од енергијата (6,621,75 kJ) е потребен за надминување на разликата во надморската височина. Само за зголемување на брзината потребни се само 202,5 kJ
8-ми. Противпожарната бригада може да испумпува 1500 литри вода висока 75 м во минута. Колку е голема моќноста на пумпање?
Детално решение
Излезот на пумпата е 18 393,75 вати или приближно 18 kW.
9. Антена чинија се загрева во микробранова печка на 700 W за 1,5 минути.
Колку е голема пренесената енергија во џули и во kWh?
Детално решение
Енергијата што ја пренесува микробрановата печка е 63 000 J или 0,0175 kWh.
10. Каква моќ може да се извлече од водопад висок 50 м што носи 0,60 м 3 вода во секунда?
Детално решение
Прелиминарно разгледување: Енергијата што може да се извлече од водопадот одговара на енергијата што треба да се искористи за да се врати водата што паѓа назад. Потрошувачката на енергија во секунда е перформанси.
Од водопадот може да се извлече моќност од 294 kW.
11. Планинарски планинар (маса со багаж 100 кг) има моќност од 160 В.
Колку метри се искачува повисоко на планините за 1 час?
Детално решение
Планинарот се искачува околу 587 метри на час.
12-ти. Првиот парен мотор на Jamesејмс Ват генерираше механичка енергија од 4 MJ при согорување на 100 kg тврд јаглен (специфична калориска вредност 31 MJ/kg).
Пресметајте ја ефикасноста на машината.
Детално решение
Прелиминарно разгледување: 100 кг тврд јаглен има калориска вредност од 3100 MJ, оваа енергија се напојува на парната машина. Од друга страна, тој емитира енергија од 4 MJ. Ефикасноста на машината се пресметува од односот на испорачаната енергија до испорачаната енергија.
Ефикасноста на парната машина е 0,00129 или 0,129%, што значи дека само околу 0,129% од испорачаната енергија се претвора во употреблива енергија. Остатокот се состои од загуби.
Jamesејмс Ват сигурно беше задоволен што машината дури работи.
13-ти. Ладилната единица има потрошувачка на енергија од P = 1,5 kW. Вистинскиот капацитет на ладење е P = 0,9 kW.
Колку е голема ефикасноста?
Детално решение
Ефикасноста на единицата за ладење е 0,6 или 60%.
И тука задачи.