Фізика 140 Домашня сторінка
Фізика 140: Парниковий ефект
Весна 2008 р
Домашнє завдання №2 Рішення - Термін виконання - середа, 20 лютого 2008 року
Кожна частина кожної задачі коштує 2 бали, якщо не зазначено інше. У всіх задачах: дайте одиниці з числовою відповіддю (якщо відповідь не є чистим числом). Округляйте остаточні відповіді на відповідну кількість значущих цифр (одна чи додаткова кількість - це нормально). ПОКАЖІТЬ СВОЮ РОБОТУ для всіх частин усіх відповідей!
1) (а) (1 пт) Яка кінетична енергія, в Дж, людини вагою 130 фунтів плюс велосипед 20 фунтів, що їде 10 миль на годину?
Відповідь:
10 миль/годину х 1600 м/милю х 1 годину/3600 с = 4,44 м/с
150 фунтів x 1 кг/2,2 фунтів = 68,2 кг
кінетична енергія = (1/2) мв 2 = 0,5 х 68,2 кг х (4,44 м/с) 2 = 672 кг м 2/с 2 = 672 Дж
(b) На скільки, в Дж, збільшується потенційна енергія людини вагою 130 фунтів плюс велосипед 20 фунтів при підйомі на пагорб у 200 футів?
Відповідь:
200 футів x 1 м/3,28 футів = 61,0 м
потенційна енергія = mgh = 68,2 кг x 9,8 м/с 2 x 61,0 м = 40 800 кг м 2/s 2 = 40 800 Дж
Перетворіть це на калорії їжі (1 калорія їжі = 1000 калорій).
Відповідь:
40 800 Дж х 1 кал/4,184 Дж х 1 калорія їжі/1000 калорій = 9,7 калорій їжі
Якщо люди на 20% ефективно перетворюють хімічну енергію в механічну, скільки калорій (із типового щоденного споживання 2000 калорій) піднялося б на цей пагорб?
Відповідь:
0,2 х введених калорій їжі = 9,7 калорій їжі корисної енергії
Вирішити, щоб отримати введені калорії їжі = 49 калорій їжі
2) Пальник "power boil" на сучасному газовому діапазоні має теплову потужність 15000 Btu/год. Перетворіть це у W.
Відповідь:
15000 Btu/год x 1055 Дж/Btu x 1 год/3600 с = 4400 Дж/с = 4400 Вт.
3) Шукати в Інтернеті звіт про конкретне нещодавнє відкриття нових запасів нафти. Додайте копію відповідної сторінки та обведіть або виділіть передбачуваний розмір нових запасів у бочках. Використовуючи цю цифру, підрахуйте, скільки часу знадобиться для використання цієї нової пропозиції, приймаючи світовий рівень споживання як 80 мільйонів барелів на день.
Відповідь: Візьмемо, наприклад, повідомлення про відкриття в Бразилії нового запасу від 5 до 8 мільярдів барелів. Візьмемо низьку цифру, 5 мільярдів, і подивимося, як довго вона триватиме за нинішніх темпів світового споживання.