Question

重力燈是英國(guó)的里弗斯設(shè)計(jì)的一款概念環(huán)保燈，如圖所示。設(shè)計(jì)師為這款燈找到了“可再生能源”，它就是通過(guò)一定的裝置將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能。已知重物質(zhì)量為20 千克，每次被舉高2米，LED 燈的額定功率為1 瓦。（g 取10 牛／千克）

(1)重物每被舉高一次，人至少對(duì)重物做多少焦的功？
(2)重物重力做的功有50％轉(zhuǎn)化為電能，每舉高一次重物能使該燈正常照明多長(zhǎng)時(shí)間？

Answer 1

(1) 400J  (2) 200s

(1)解：因?yàn)镚 =" mg=20kg×10" N／kg=200N，
故人對(duì)重物的功W =Gh=200N×2m=400J。
(2)轉(zhuǎn)化成的電能W_電="50%×W=50" %×400J=200J。
故時(shí)間t== 200s；
（1）欲求功，已知重物的質(zhì)量，先求其重力，而將重物拉起時(shí)，拉力就等于其重力，拉力知道，距離知道，功即可計(jì)算得出；（2）求發(fā)光的時(shí)間，已知電功率，將機(jī)械功轉(zhuǎn)化為電能的效率與機(jī)械功相乘就是電能，再除電功率就是發(fā)光的時(shí)間。