Какая скорость будет у автомобиля на пути с подъемом, если его масса составляет 1200 кг, скорость на горизонтальном

  • 50
Какая скорость будет у автомобиля на пути с подъемом, если его масса составляет 1200 кг, скорость на горизонтальном пути равна 72 км/ч, расход топлива составляет 80 г на 1 км пути, КПД двигателя равен 28% и q равно 45 мДж/кг? В обоих случаях движение равномерное, силы сопротивления одинаковы.
Grigoryevich
46
Чтобы решить эту задачу, мы используем законы сохранения энергии и силы сопротивления. Давайте пошагово решим задачу:

1. Найдем работу силы сопротивления на горизонтальном пути:

Работа силы сопротивления A=Fs, где F - сила сопротивления, s - путь.

Сила сопротивления F=qmg, где q - сила сопротивления на единицу массы, m - масса автомобиля, g - ускорение свободного падения.

Заменяя значения, получаем: F=450.0812009.8.

Таким образом, работа силы сопротивления на горизонтальном пути равна A=Fs=450.0812009.8s.

2. Найдем работу силы сопротивления на подъеме:

Для нахождения работы силы сопротивления на подъеме, нам нужно учесть, что скорость автомобиля и сила сопротивления на подъеме связаны следующим образом:

F=ma, где m - масса автомобиля, a - ускорение.

Сила сопротивления на подъеме Сопротивление F равна силе тяжести, работа этой силы равна A=mgh, где h - высота подъема.

Значит, работа силы сопротивления на подъеме равна A=mgh=m9.8h.

3. Составим уравнение сохранения энергии:

Пусть E1 - начальная кинетическая энергия автомобиля на горизонтальном пути, E2 - конечная кинетическая энергия автомобиля на подъеме, A1 - работа силы сопротивления на горизонтальном пути, A2 - работа силы сопротивления на подъеме.

Так как начальная и конечная потенциальная энергия автомобиля равны нулю, у нас есть следующее уравнение:

E1+A1=E2+A2.

Подставляем значения:

0.5mv12+A1=0.5mv22+A2,

где v1 - начальная скорость на горизонтальном пути, v2 - конечная скорость на подъеме.

4. Найдем конечную скорость на подъеме:

Так как движение равномерное, имеем v1=72км/ч и v2=?.

Подставляем значения и продолжаем решение:

0.51200(7210003600)2+450.0812009.8s=0.51200v22+12009.8h,

где s - горизонтальный путь, h - высота подъема.

Упростим уравнение:

0.51200(7210003600)2+450.0812009.8s=0.51200v22+12009.8h.

Теперь решим уравнение относительно v2:

0.51200v22=0.51200(7210003600)2+450.0812009.8s12009.8h.

Вычисляем v2:

v2=0.512001200(7210003600)2+450.0812009.81200s9.8h.

5. Получаем ответ:

Чтобы найти скорость автомобиля на пути с подъемом, нужно подставить известные значения высоты подъема h и горизонтального пути s в полученное уравнение и рассчитать v2.

Надеюсь, это решение поможет вам понять, как найти скорость автомобиля на пути с подъемом, используя законы сохранения энергии и силы сопротивления. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, обращайтесь!