Какова мощность автомобиля массой 2,0 тонны, который движется по горизонтальной дороге с постоянной скоростью 90 км/ч, если сила сопротивления составляет 5,2% от силы тяжести автомобиля?

Физика 11 класс Мощность и работа мощность автомобиля масса автомобиля сила сопротивления постоянная скорость горизонтальная дорога физика 11 класс Новый

Для определения мощности автомобиля, движущегося с постоянной скоростью, нам нужно рассмотреть несколько шагов. Давайте разберем задачу поэтапно.

Шаг 1: Определим силу тяжести автомобиля.

Сила тяжести (F_t) рассчитывается по формуле:

F_t = m * g

где:

• m - масса автомобиля (в килограммах),
• g - ускорение свободного падения, примерно равное 9,8 м/с².

Масса автомобиля составляет 2,0 тонны, что равно 2000 кг. Подставим значения:

F_t = 2000 кг * 9,8 м/с² = 19600 Н.

Шаг 2: Найдем силу сопротивления.

Сила сопротивления (F_s) составляет 5,2% от силы тяжести:

F_s = 0,052 * F_t = 0,052 * 19600 Н.

Теперь вычислим:

F_s = 0,052 * 19600 Н = 1025,6 Н.

Шаг 3: Рассчитаем мощность.

Мощность (P) определяется по формуле:

P = F * v

где:

• F - сила, действующая на объект (в нашем случае это сила сопротивления),
• v - скорость (в метрах в секунду).

Скорость автомобиля задана в км/ч, поэтому переведем её в м/с:

v = 90 км/ч * (1000 м / 1 км) * (1 ч / 3600 с) = 25 м/с.

Шаг 4: Подставим значения в формулу для мощности.

Теперь подставим силу сопротивления и скорость в формулу для мощности:

P = F_s * v = 1025,6 Н * 25 м/с.

Вычислим мощность:

P = 25640 Вт.

Шаг 5: Переведем мощность в киловатты.

Обычно мощность автомобилей измеряется в киловаттах (кВт). Для этого разделим полученное значение на 1000:

P = 25640 Вт / 1000 = 25,64 кВт.

Ответ: Мощность автомобиля составляет примерно 25,64 кВт.