Question

Автомобиль на каждый километр пути расходовал 60г. топлива. Определить силу тяги автомобиля, если удельная теплота сгорания топлива 50МДж/кг, а КПД двигателя 30%

Answer 1

Хорошо, давайте разберемся с этим вопросом.

Для начала нам нужно определить, сколько энергии тратится на преодоление силы сопротивления движению автомобиля. Эта энергия рассчитывается как произведение массы автомобиля на силу тяги, умноженное на расстояние:

E = Fт * s,

где E - энергия, Fт - сила тяги, s - пройденное расстояние.

Мы уже знаем, что автомобиль расходует 60г топлива на каждый километр пути. Чтобы перевести это в единицы массы, умножим на 1000, получим 60 000г (или 60кг) топлива на каждый километр пути.

Теперь мы можем подсчитать энергию, которая выделяется при сгорании этого количества топлива:

Qвыд = m * Qг,

где Qвыд - выделившаяся энергия, m - масса топлива, Qг - удельная теплота сгорания топлива.

Подставим известные значения:

Qвыд = 60кг * 50 МДж/кг.

Для удобства расчетов, переведем 50 МДж в Дж:

Qвыд = 60 000 г * 50 000 000 Дж/г.

Теперь нам нужно применить КПД двигателя для определения полезной энергии:

Qполез = Qвыд * КПД.

Qполез = (60кг * 50 000 000 Дж/г) * 0.3.

Теперь у нас есть значение полезной энергии. Чтобы найти силу тяги, мы можем использовать формулу из начала:

Qполез = Fт * s.

Мы знаем, что s = 1 км, тогда:

Fт = Qполез / s.

Fт = Qполез / 1км.

Подставим значение Qполез и рассчитаем силу тяги:

Fт = (60кг * 50 000 000 Дж/г * 0.3) / 1км.

Произведем необходимые расчеты:

Fт = (300 000 000 Дж * 0.3) / 1000 м = 90 000 Н.

Таким образом, сила тяги автомобиля составляет 90 000 Н.