Автомобіль масою 1100 кг, пройшовши відстань 360 км, витратив 40 л бензину. Визначте коефіцієнт опору при русі автомобіля, якщо вiн рухався рівномірно по горизонтальній дорозі. ККД двигуна автомобіля 15 %.
Ответы
Ответ: Коэффициент силы трения при равномерном движении автомобиля по горизонтальной дороге составляет 0,0112.
Объяснение: Для решения задачи необходимо использовать закон сохранения энергии, который гласит, что сумма кинетической и потенциальной энергии тела не изменяется при равномерном движении по горизонтальной поверхности без внешних сил.
Найдем потраченную на перемещение автомобиля энергию:
Э = мгh + mv^2/2,
где m - масса автомобиля, g - ускорение свободного падения, h - высота подъема (равна нулю при движении по горизонтали), v - скорость движения.
Используя закон сохранения энергии, можем записать:
Э = Qн - Qп - Qтр,
где Qн - количество теплоты, выделившееся при сгорании бензина, Qп - работа, совершенная двигателем над автомобилем, Qтр - количество теплоты, потерянное на трение.
Qн = Vρн, где V - объем бензина, ρн - плотность бензина.
Qп = Fпс, где Fп - сила трения, совершаемая двигателем, с - коэффициент сцепления (равен 1 при движении по горизонтали).
Qтр = FтрS, где Fтр - сила трения, S - длина пути.
Тогда уравнение можно записать в виде:
мгv^2/2 = Vρн - FпS,
где мг - вес автомобиля.
Разделим уравнение на массу автомобиля m и выразим коэффициент силы трения:
Fп/m = Vρн/(Sm) - v^2/(2mg)
Также можем выразить объем бензина:
V = Qн/ρн = 40/0,72 = 55,56 л.
Заменим значения в формуле и выразим коэффициент силы трения:
Fп/m = 55,56*0,72/(360000) - (25*0,2778)^2/(2*1100*9,8) ≈ 0,0112
Ответ: коэффициент силы трения при равномерном движении автомобиля по горизонтальной дороге составляет 0,0112.