Решение задачи по физике Во сколько раз работа двигателя автомобиля по увели- чению его скорости от 36 км/ч до 72 км/ч больше работы двигателя того же автомобиля, совершаемой для разгона его с места до ско- рости 36 км/ч? Силу сопротивления считать постоянной.
Используем формулу для работы двигателя:
W = ΔEк + ΔEp
Где ΔEк - изменение кинетической энергии, а ΔEp - изменение потенциальной энергии.
Для увеличения скорости от 36 км/ч до 72 км/ч изменение кинетической энергии будет:
ΔEк = (1/2)mv2 - (1/2)mv1 = (1/2)m(v2^2 - v1^2)
где m - масса автомобиля, v1 = 36 км/ч и v2 = 72 км/ч.
Для разгона с места до скорости 36 км/ч:
ΔEк' = (1/2)mv1^2 - 0 = (1/2)mv1^2.
Работа двигателя для увеличения скорости:
W = FΔx = ΔEk = (1/2)m(v2^2 - v1^2)
Работа двигателя для разгона:
W' = FΔx' = ΔEk' = (1/2)mv1^2
Для силы сопротивления рассмотрим только её работу при движении, так как при разгоне с места силы сопротивления нет:
FΔx = FsΔs
Работа силы сопротивления при увеличении скорости:
Wс = FsΔs = Fs(s2 - s1)
где s1 и s2 - координаты автомобиля при скоростях v1 и v2.
Отношение работы двигателя при увеличении скорости к работе двигателя при разгоне с места:
W/W' = W - Wс / W' = (1/2)m(v2^2 - v1^2) - Fs(s2 - s1) / (1/2)mv1^2
Подставим значения v1 = 36 км/ч, v2 = 72 км/ч, а также собственные значения автомобиля для массы и силы сопротивления, чтобы найти конечное значение.