Сколько энергии расходуется двигателем троллейбуса при постоянной скорости 36 км/ч, если вес троллейбуса с пассажирами

Oblako

39

Для расчета количества энергии, расходуемой двигателем троллейбуса, мы можем использовать формулу:

\[E = F \cdot S\]

где E - энергия, F - сила, а S - расстояние.

Сила, действующая на троллейбус, можно определить с помощью формулы:

\[F = F_{\text{тяги}} + F_{\text{сопротивление}}\]

где \(F_{\text{тяги}}\) - сила тяги, а \(F_{\text{сопротивление}}\) - сила сопротивления движению.

Сила тяги можно выразить, используя формулу:

\[F_{\text{тяги}} = m \cdot a\]

где m - масса троллейбуса с пассажирами, а a - ускорение.

Учитывая, что троллейбус движется с постоянной скоростью, ускорение равно нулю, так как отсутствует изменение скорости. Поэтому сила тяги становится равной нулю.

Теперь рассмотрим силу сопротивления движению. Она определяется по формуле:

\[F_{\text{сопротивление}} = C \cdot m \cdot g\]

где C - коэффициент сопротивления движению, m - масса троллейбуса с пассажирами, а g - ускорение свободного падения (приближенное значение 9,81 м/с\(^2\)).

Подставляя значения в формулу, получаем:

\[F_{\text{сопротивление}} = 0,05 \cdot 2 \cdot 10^3 \cdot 9,81\]

Выполняя вычисления, получаем:

\[F_{\text{сопротивление}} = 981 \, \text{Н}\]

Теперь мы можем вычислить энергию, затрачиваемую двигателем троллейбуса:

\[E = F \cdot S\]

Учитывая, что в задаче нам дана скорость троллейбуса, а не расстояние, мы можем использовать формулу:

\[S = \frac{V}{t}\]

где V - скорость, а t - время.

Теперь мы можем записать итоговую формулу для вычисления энергии:

\[E = (F_{\text{тяги}} + F_{\text{сопротивление}}) \cdot \frac{V}{t}\]

Подставляя значения в формулу, получаем:

\[E = (0 + 981) \cdot \frac{36 \, \text{км/ч}}{1 \, \text{ч}}\]

Переводим скорость в метры в секунду и время в секунды:

\[E = 981 \cdot \frac{36 \cdot 10^3}{3 \cdot 10^3}\]

Производим вычисления:

\[E = 981 \cdot 12\]

\[E = 11772 \, \text{Дж}\]

Ответ: Двигатель троллейбуса расходует 11772 Дж энергии при постоянной скорости 36 км/ч, когда вес троллейбуса с пассажирами составляет 2 т, а коэффициент сопротивления движению равен 0,05.