Moc – zadania

Zad. 1 Oblicz pracę wykonaną przez silnik o mocy 2,5 kW w ciągu 120 minut. Wynik podaj w J i kWh.

Odp. Silnik ten wykona pracę 18 MJ, czyli 5 kWh

Zad. 2 Z jakiego powodu pełen towaru wóz wymaga do utrzymania stałej prędkości mocy większej niż pusty?

Odp. W przypadku wozu załadowanego między kołami a podłożem występuje większa siła tarcia.

Zad. 3 W ciągu 90 sekund silnik o mocy 0,6 kW wykonał pewną pracę. Oblicz jej wartość.

Odp. Silnik wykonał pracę o wartości 54 kJ.

Zad. 4 Napędem pompy, która pracuje w kopalni o głębokości 180 m, jest silnik elektryczny o mocy 50 kW. W tunelu znajduje się 500 m3 wody. Oblicz ile czasu zajmie wypompowanie tej wody z kopalni.

Odp. Pompa będzie potrzebowała 5 godzin, aby wypompować tę objętość wody.

Zad. 5 Pompa zdolna jest do wypompowania 1m3 wody na wysokość 30 m w ciągu 60 sekund. Oblicz moc silnika tej pompy.

Odp. Moc silnika tej pompy to 5 kW

Zad. 6 W tajnym głębinowym bunkrze zlokalizowanym na głębokości 150 m nastąpiła awaria i co 60 sekund zbiera się w nim woda o objętości 4,5 m3. Aby zapobiec zalaniu, uruchomiono pompę awaryjną. Oblicz moc, jaką musi mieć silnik tej pompy, aby mogła ona odprowadzić wodę na powierzchnię.

Odp. Silnik tej pompy musiał mieć moc 112,5 kW.

Zad. 7 Budowlaniec pracował przy odgruzowywaniu ruin. W ciągu 6 godzin wrzucił na stertę o wysokości 1,8 m gruz o masie 3 t. Oblicz średnią moc tego budowlańca.

Odp. Średnia moc tego budowlańca to 2,5 W.

Zad. 8 Samochód ciężarowy porusza się z prędkością 54 km/h i pokonuje siłę tarcia oraz opór powietrza o łącznej wartości 3 kN. Oblicz moc silnika tego pojazdu.

Odp. Moc silnika tego pojazdu to 45 kW.

Zad. 9 Kolarz porusza się z prędkością 18 km/h, działając mięśniami z mocą równą 75 W. Oblicz łączną wartość siły tarcia i oporu powietrza, którą musi pokonać zawodnik.

Odp. Zawodnik musi pokonać siły tarcia i oporu powietrza o łącznej wartości 15 N.

Zad. 10 Statek płynie z prędkością 7,5 m/s i pokonuje przy tym opór wody równy 18 kN. Oblicz moc silnika, napędzającego ten statek.

Odp. Silnik napędzający ten statek ma moc 135 kW.

Zad. 11 Zwierze ciągnie ładunek i oddziałuje z siłą o wartości 0,54 kN. Po 120 minutach ładunek przesunął się ruchem jednostajnym o 10 km. Oblicz średnią moc zwierzęcia podczas ruchu.

Odp. Średnia moc zwierzęcia wyniosła 750 W.

Zad. 12 Lokomotywa rozwija moc 2 MW przy stałej prędkości ruchu wynoszącej 36 km/h. Oblicz siłę ciągu tej lokomotywy.

Odp. Siła ciągu tej lokomotywy to 200 kW.

Zad. 13 Silnik obrabiarki o mocy 4000 W pozwala na przetwarzanie materiału z prędkością 600 m/min. Oblicz siłę oporu materiału.

Odp. Siła oporu materiału ma wartość 400 N.

Zad. 14 Z wodospadu w czasie 10 min spada woda o objętości 750 m3. Oblicz, jaką moc mogą uzyskać turbiny wodne napędzane siłą spadku tej wody, uwzględniając, że wysokość wodospadu to 40 m.

Odp. Turbiny mogą uzyskać moc 0,5 MW.

Zad. 15 Lekkoatleta o masie 60 kg skoczył na wysokość 1,8 m, a odbicie od powierzchni Ziemi trwało 0,2 s. Oblicz moc, jaką rozwinął zawodnik.

Odp. Zawodnik rozwinął moc 5,4 kW.

Zad. 16 W użyciu funkcjonują dwie jednostki mocy silników – koń mechaniczny i wat. Przyjmuje się, ze silnik o mocy 1 KM może w ciągu 1 s spowodować podniesienie ciała o masie 75 kg na wysokość 1 m. Przelicz tę jednostkę na waty, uwzględniając zaokrąglone g = 10m/s2.

Odp. 1 KM to około 735,75 W.

Zad. 17 Przez zaporę w elektrowni wodnej przepływa 45000 m3 wody w ciągu 1 s. Ma ona wysokość 25 m. Oblicz teoretyczną maksymalną moc, którą mogłyby uzyskać turbiny wodne, gdyby cała przepływająca wada padała na nie. Pomiń opory ruchu.

Odp. Teoretyczna maksymalna moc, jaką mogłyby uzyskać turbiny to 11,25 GW.

Zad. 18 W pewnej rzece w ciągu 1 s przepływa woda o objętości 700 m3. Oblicz teoretyczną maksymalną moc, którą można uzyskać z tej rzeki, jeżeli ustawiono by na niej zaporę, która spiętrzałaby tę wodę do wysokości 10 m.

Odp. Maksymalna teoretyczna moc, jaką można by uzyskać z tej rzeki to ok. 7 MW.