Задача по физике очень интересная для вас Определите модуль скорости движения автобуса, если он расходует m = 30 кг дизельного топлива на s = 100 км пути. Мощность двигателя P = 105 кВт. Его эффективный коэффициент полезного действия ŋ = 35%

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи используем следующие данные:

Масса расходуемого топлива ( m = 30 \, \text{кг} )Расстояние ( s = 100 \, \text{км} = 100\,000 \, \text{м} )Мощность двигателя ( P = 105 \, \text{кВт} = 105 \, 000 \, \text{Вт} )Коэффициент полезного действия (( \eta )) ( = 35\% = 0.35 )

Сначала выясним, сколько энергии содержит дизельное топливо. В среднем, теплотворная способность дизельного топлива составляет примерно ( 35 \, \text{МДж/кг} ).

Теперь можно рассчитать общую энергию, содержащуюся в ( 30 \, \text{кг} ) топлива:

[
E_{\text{вход}} = m \cdot \text{Теплотворная способность} = 30 \, \text{кг} \cdot 35 \, \text{МДж/кг} = 30 \cdot 35 \cdot 10^6 \, \text{Дж} = 1.05 \times 10^{9} \, \text{Дж}
]

Теперь рассчитаем полезную работу, которую может совершить двигатель, учитывая КПД:

[
E{\text{полезн}} = \eta \cdot E{\text{вход}} = 0.35 \cdot 1.05 \times 10^{9} \, \text{Дж} = 3.675 \times 10^{8} \, \text{Дж}
]

Теперь нам нужно выяснить, сколько времени требуется, чтобы преодолеть ( 100 \, \text{км} ) с мощностью ( P ):

[
P = \frac{E{\text{полезн}}}{t} \quad \Rightarrow \quad t = \frac{E{\text{полезн}}}{P} = \frac{3.675 \times 10^{8} \, \text{Дж}}{105000 \, \text{Вт}}
]

Теперь подставим значения в формулу:

[
t \approx \frac{3.675 \times 10^{8}}{1.05 \times 10^{5}} \approx 3500 \, \text{с}
]

Теперь найдем скорость:

[
v = \frac{s}{t} = \frac{100000 \, \text{м}}{3500 \, \text{с}} \approx 28.57 \, \text{м/с}
]

Таким образом, модуль скорости движения автобуса составляет примерно ( 28.57 \, \text{м/с} ).