υ=72 км/ч, N=60 кВт, η=30%, S=1 км, m−?
Решение задачи:Коэффициент полезного действия η равен отношению полезной работы Aп к затраченной работе Aз.
η=AпAз(1)Полезная работа Aп заключается в том, что сила тяги F совершит некоторую работу, определяемую формулой:
Aп=NtПоскольку автомобиль двигался равномерно, то время движения легко найти по формуле:
t=SυAп=NSυ(2)Фактически двигатель совершит работу Aз, равную теплоте, выделяемой при сгорании бензина.
Aз=λm(3)Здесь λ — удельная теплота сгорания бензина, равная 46 МДж/кг. Подставим выражения (2) и (3) в формулу (1):
η=NSυλmЗначит расход бензина на 1 км можно определить по формуле:
m=NSηυλПеред тем, как подставлять данные задачи в полученную формулу, необходимо перевести скорость автомобиля, путь и КПД в систему СИ.
72км/ч=72⋅10001⋅3600м/с=20м/с1км=1000м30%=0,3m=60⋅103⋅10000,3⋅20⋅46⋅106=0,2174кг=217,4гответ: 217,4 г.
m = 500 кг
v = 10 м/с
Найти: А силы трения - ?
Решение:
Кинетическая энергия в начале торможения равна работе силы трения:
A силы трения = Е кинетическая
Е кинетическая = mv²/2
=> А силы трения = (500 кг × 100 м²/с²)/2 = 25 000 Дж = 25 кДж