Дано:
m=5,67 кг, S=50 км, υ=90 км/ч, η=22%, N−?
Решение задачи:
Коэффициент полезного действия двигателя η равен отношению полезной работы двигателя к затраченной работе.
η=AпAз(1)
Полезную работу двигателя Aп можно узнать через искомую мощность по следующей формуле:
Aп=Nt
Здесь t – время движения автомобиля (точнее время работы двигателя), которое, очевидно, можно определить по формуле:
t=Sυ
Aп=NSυ(2)
Затраченная работа Aз равна количеству теплоты, выделяющемуся при сгорании бензина, поэтому справедлива формула:
Aз=qm(3)
В этой формуле q – удельная теплота сгорания бензина, равная 46 МДж/кг.
Подставим выражения (2) и (3) в формулу (1):
η=NSυqm
Осталось только выразить мощность двигателя N:
N=ηυqmS
Переведём скорость в м/с, а КПД – в доли единицы:
90км/ч=90⋅10001⋅3600м/с=25м/с
22%=0,22
Произведем вычисления:
N=0,22⋅25⋅46⋅106⋅5,6750⋅103=28690Вт≈29кВт
ответ: 29 кВт.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Источник: https://easyfizika.ru/zadachi/termodinamika/avtomobil-rashoduet-5-67-kg-benzina-na-50-km-puti-opredelit-moshhnost-razvivaemuyu
2) Импульс тела определяется как: p=mv, m-масса тела, v-его скорость.
Посчитаем массу автомобиля, когда бак полностью заполнен водой:
m=M+ρV, ρ-плотность воды (1000 кг/м³), V- объем бака.
m=4000 кг + 1000 кг/м³*4 м³ = 8000 кг = 8 т.
а) Переведем скорость в СИ: 18 км/ч = 18*1000/3600 = 5 м/с.
p=mv = 8000 кг * 5 м/с = 40 000 кг*м/с.
б) Переведем скорость в СИ: 54 км/ч = 54*1000/3600 = 15 м/с.
p=mv = 4000 кг * 15 м/с = 60 000 кг*м/с.
3) Запишем изменение импульса для шарика:
Δp=p₁-p₀ - здесь Δp, p₀, p₁ - вектора.
Где начальный импульс p₀=+mv₀, p₁=-mv₀.
|Δp| = mv₀-(-mv₀)=2mv₀=2*0.02 кг*5 м/с = 0,2 кг*м/с.
Сила через изменение импульса за время Δt:
F = |Δp|/Δt = 0,2 кг*м/с/0.1 c = 2 Н.
