Vật lí 10 Chân trời sáng tạo trang 104 Bài 16: Công suất

Vật lí 10 Chân trời sáng tạo trang 104 Bài 16: Công suất - Hiệu suất

Giang Ngày: 18-02-2023 Lớp 10

463

Với giải Câu hỏi trang 104 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo trong Bài 16: Công suất - Hiệu suất giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 10. Mời các bạn đón xem:

Vật lí 10 Chân trời sáng tạo trang 104 Bài 16: Công suất - Hiệu suất

Vận dụng trang 104 Vật lí 10: Em hãy đề xuất giải pháp làm tăng hiệu suất của quạt điện (Hình 16.9) sau một thời gian sử dụng. Giải thích lí do lựa chọn giải pháp này.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức thực tiễn

Lời giải:

Giải pháp làm tăng hiệu suất của quạt điện: lau sạch cánh quạt, tra dầu cho quạt

Lí do: Sau một thời gian sử dụng, cánh quạt sẽ bị bám đầy bụi, làm quạt chạy yếu hơn. Vì vậy nên lau sạch cánh quạt và tra dầu để làm giảm ma sát, tăng công suất sử dụng của quạt, giảm năng lượng hao phí, tăng hiệu suất sử dụng.

Bài 1 trang 104 Vật lí 10: Một người chạy bộ lên một đoạn dốc, người đó có khối lượng 60 kg, đi hết 4 s, độ cao của đoạn dốc này 4,5 m. Xác định công suất của người chạy bộ (tính theo đơn vị watt và mã lực).

Phương pháp giải:

- Biểu thức tính công suất: $P = \frac{A}{t}$

- Biểu thức tính công: A = F.d

Trong đó:

+ P: công suất (W)

+ A: công vật thực hiện được (J)

+ F: lực thực hiện công (N)

+ d: độ dịch chuyển của vật (m)

+ t: thời gian vật thực hiện công (s)

- 1 HP = 746 W (HP là đơn vị mã lực).

Lời giải:

Lực thực hiện công là trọng lực.

Ta có: m = 60 kg; t = 4 s; d = 4,5 m.

- Công mà người chạy bộ thực hiện được là: A = F.d = P.d = m.g.d = 60.10.4,5 = 2700 (J).

- Công suất của người chạy bộ là: $P = \frac{A}{t} = \frac{2700}{4} = 675 (W)$

Công suất của người chạy bộ theo đơn vị mã lực (HP) là: $P = \frac{675}{746} \approx 0, 9 (H P)$

Bài 2 trang 104 Vật lí 10: Một máy bơm nước đưa từ mặt đất lên độ cao 10 m, nước được bơm với lưu lượng là 30 kg/phút với tốc độ không đổi. Tính công suất máy bơm thực hiện để làm công việc đó theo đơn vị mã lực. Xem máy hoạt động với hiệu suất gần đúng bằng 100%.

Phương pháp giải:

- Biểu thức tính công suất: $P = \frac{A}{t}$

- Biểu thức tính công: A = F.d

Trong đó:

+ P: công suất (W)

+ A: công vật thực hiện được (J)

+ F: lực thực hiện công (N)

+ d: độ dịch chuyển của vật (m)

+ t: thời gian vật thực hiện công (s)

- Lưu lượng dòng chảy: $v = \frac{m}{t}$ (kg/s).

- 1 HP = 746 W (HP là đơn vị mã lực).

Lời giải:

Ta có: v = 30 kg/phút = 0,5 kg/s; d = 10 m

Công suất máy bơm thực hiện là:

$\begin{array}{l} P = \frac{A}{t} = \frac{m . g . d}{t} = v . g . d = 0, 5.10.10 = 50 (W) \\ P = \frac{50}{746} \approx 0, 07 (H P) \end{array}$

Bài 3 trang 104 Vật lí 10: Một xe bán tải có khối lượng 1,5 tấn, hiệu suất của xe là 18%. Tìm số lít xăng cần dùng để tăng tốc xe từ trạng thái nghỉ đến tốc độ 15 m/s. Biết năng lượng chứa trong 3,8 lít xăng là 1,3.10⁸J.

Lời giải:

Dựa vào công thức chuyển động thẳng biến đổi đều, ta có:

$\begin{array}{l} v^{2} - v_{0}^{2} = 2 a . d \\ \Rightarrow d = \frac{v^{2} - v_{0}^{2}}{2 a} \end{array}$

Công của xe bán tải thực hiện khi di chuyển một quãng đường s là:

$A = F . d = m . a . \frac{v^{2} - v_{0}^{2}}{2 a} = \frac{1}{2} m v^{2} - \frac{1}{2} m v_{0}^{2} = \frac{1}{2} .1500 {.15}^{2} - \frac{1}{2} .1500 {.0}^{2} = 168750 J$