Найдите увеличение массы ∆m бензина,расходуемого на пути s = 1 км,при движении автомобиля массой m = 1 т по дороге с уклоном h = 3 м на пути s1=0.1 км по сравнению с массой бензина,расходуемого при движении по горизонтальной дороге. эффективный коэффициент полезного действия двигателя ŋ=30 %. модуль скорости на всех участках дороги постоянен.
m=1.5кг
T1=25 градусов
T2= 100 градусов
t=5мин=5*60 с.
S=0.25 мм^2
КПД=50%
c=4200 Дж/(кг*К) - Теплоемкость воды
p=1.1 Ом*мм^2/м Удельное сопротивление Нихрома
L-?
найдем полезную теплоту, необходимую для нагрева воды
Qp=c*m*(T2-T1)=4200*1,5*(100-25)=472,5 кило Джоулей
Найдем затраченную теплоту через КПД
КПД=Qp/Qz *100%
Qz=Qp/КПД *100%=472,5*10^3/0.5=945*10^3 Джоулей
Затраченная теплота = время работы * квадрат напряжения/сопротивление
Qz=t*U^2/R
Отсюда сопротивление нагревателя
R=t*U^2/Qz=5*60*220^2/945*10^3=15.365 Ом
Так же сопротивление равно удельное сопротивление нихрома * длину провода / площадь его поперечного сечения.
R=p*L/S
Отсюда Найдем длину провода
L=R*S/p=15.365*0.25/1.1=3.492 ==3.5 Метра
Мощность N – это работа, совершаемая в единицу времени:N = A/tРабота A силы тяги – это произведение силы тяги F и перемещения s в направлении действия силы:A = F*sN = F*s/tДля равномерного движения автомобиля отношение перемещения ко времени – это скорость движения:V = s/tТогда мощность:N = F*V = 72 км/ч * 300 Н = (72/3,6) м/с * 300 НN = 6000 Вт = 6 кВт
Задача 2.
Они за одно и то же время совершили разную работу A, т.к. для подъёма тела большей массы m на ту же высоту h надо совершить большую работу (A = m*g*h).
Девочке с большей массой потребовалось совершить за то же время большую работу, значит ей пришлось развить большую мощность.