Một thác nước cao 120m có lưu lượng 50 m^3/s, khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m^3

Giải SBT Vật lí 8 Bài 15: Công suất

Bài 15.10 trang 44 SBT Vật Lí 8: Một thác nước cao 120m có lưu lượng 50 m³/s, khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m³. Tính công suất cực đại mà ta có thể khai thác được của thác nước. Giả sử một máy phát điện sử dụng được 20% công suất của thác, thì cùng một lúc máy phát điện có thể thắp sáng bình thường tối đa bao nhiêu bóng điện 60W?

Tóm tắt:

h = 120m; lưu lượng a = 50m³/s;

D = 1000kg/m³; H = 20%; P_đ = 60W

Công suất cực đại P_max  = ?

Lời giải:

Lưu lượng nước 50 m³/ s nên trong 1 giây, trọng lượng của nước chảy là:

P = 10.m = 10.V.D = 10.50.1000 = 500000 N

Công mà thác nước thực hiện trong 1 giây là:

A = P.h = 500000.120 = 60000000J = 6.10⁷ J

Công suất cực đại của thác nước:

${\text{P}}_{\max }=\frac{A}{t}=\frac{{6.10}^7}{1}={6.10}^{7}W$

Máy phát điện sử dụng được 20% công suất của thác nên công suất có ích mà ta khai thác:

${\text{P}}_{ci}={\text{P}}_{\max }.H={6.10}^7\text{.}\frac{20}{100}\text{=\hspace{0.17em}}{12.10}^{6}W$

Số bóng đèn:

$n=\frac{{\text{P}}_{ci}}{{\text{P}}_d}=\frac{{12.10}^6}{60}=200000$ bóng