Question

Какую работу совершает двигатель автомобиля массой 1,3 т, если при движении из начального положения он проходит 75 метров за 10 с? Коэффициент сопротивления движению равен 0,05. Ответ запиши в МДж. Ответ:МДж​

Answer 1

Дано:

m = 1,3 × 10³ кг

S = 75 м

t = 10 с

μ = 0,05

А - ?

Запишем второй закон Ньютона для этой задачи, направив ось Ох в сторону движения автомобиля:

Ox: F тяги - F трения = ma

Oy: F тяжести - N = 0 → N = mg

F тяги = ma + F трения

F тяги = ma + Nμ

Поскольку а - то ускорение, которое по факту имеет машина, запишем формулу расстояния, которое проходит машина при равноускоренном движении:

S = at²/2

2S = at²

a = 2S/t²

Вернемся к предыдущему уравнению:

F тяги = (2mS)/t²  +  Nμ = (2mS)/t² + mgμ = m(2S/t² + gμ)

Из формулы работы:

A = FS

A = F тяги × S

A = mS(2S/t² + gμ) = 1300 × 75 × (150/100 + 10 × 0,05) = 1300 × 75 × (1,5 + 0,5) = 1300 × 75 × 2 = 1300 × 150 = 195000

[A] = (кг × м × м)/с² = Н × м = Дж

Ответ: 0,195 МДж

Answer 2

Для определения работы, которую совершает двигатель автомобиля, можно использовать следующую формулу:

Работа (в джоулях) = Сила (в ньютонах) × Путь (в метрах)

Сначала найдем силу, которую необходимо преодолеть двигателю:

Сила сопротивления движению (в ньютонах) = Коэффициент сопротивления × Масса автомобиля × Ускорение свободного падения

Сила сопротивления движению = 0,05 × 1300 кг × 9,8 м/с² = 637 Н (ньютонов)

Теперь мы можем найти работу, совершаемую двигателем:

Работа (в джоулях) = 637 Н × 75 м = 47775 дж

Чтобы получить ответ в мегаджоулях (МДж), давайте переведем результат в соответствующие единицы:

1 МДж = 1 000 000 джоулей

Работа (в МДж) = 47775 дж / 1 000 000 = 0,047775 МДж

Ответ: Работа, совершаемая двигателем автомобиля, равна примерно 0,0478 МДж.