Похожие вопросы
2024-12-24 15:39:34
Какова должна быть мощность шины P1 для автобуса SOR C 10,5 с максимальной мощностью 184 кВт и снаряженной массой 8,0 т, чтобы перевезти 20 пассажиров на высоту 360 м за 10 минут? Как изменится время отправления автобуса, если количество пассажиров увеличится до 40? Сколько времени потребуется пустому автобусу с водителем, чтобы подняться в гору с полной мощностью? При этом учитывайте, что средний вес одного пассажира составляет 70 кг, и не учитывайте изменения силы трения и выделение тепла при сжигании топлива.
ФизикаКолледжРабота и мощностьмощность шины P1автобус SOR C 10,5максимальная мощность 184 кВтснаряженная масса 8,0 тперевозка 20 пассажироввысота 360 мвремя 10 минутувеличение пассажиров до 40время пустого автобусаподъем в горусредний вес пассажира 70 кг
2024-12-24 15:39:53
Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть несколько этапов. Мы определим необходимую мощность шины P1 для автобуса, чтобы перевезти 20 пассажиров на высоту 360 м за 10 минут, а затем выясним, как изменится время отправления при увеличении количества пассажиров до 40. Также мы определим, сколько времени потребуется пустому автобусу с водителем, чтобы подняться в гору с полной мощностью.
1. Расчет массы автобуса с пассажирами- Снаряженная масса автобуса: 8,0 т (или 8000 кг)
- Количество пассажиров: 20
- Средний вес одного пассажира: 70 кг
- Общая масса пассажиров: 20 * 70 = 1400 кг
- Общая масса автобуса с пассажирами: 8000 кг + 1400 кг = 9400 кг
Потенциальная энергия (PE),необходимая для подъема на высоту h, рассчитывается по формуле:
PE = m * g * h
- m = 9400 кг (масса автобуса с пассажирами)
- g = 9,81 м/с² (ускорение свободного падения)
- h = 360 м (высота)
Подставим значения:
PE = 9400 * 9,81 * 360 = 33,211,680 Дж
3. Расчет мощностиМощность (P) определяется как работа (в данном случае потенциальная энергия) деленная на время (t):
P = PE / t
- t = 10 минут = 600 секунд
Теперь подставим значения:
P = 33,211,680 Дж / 600 с = 55,352.8 Вт, или 55.35 кВт
4. Увеличение количества пассажиров до 40- Общая масса пассажиров: 40 * 70 = 2800 кг
- Общая масса автобуса с пассажирами: 8000 кг + 2800 кг = 10800 кг
Теперь пересчитаем потенциальную энергию:
PE = 10800 * 9,81 * 360 = 38,796,480 Дж
Теперь найдем новую мощность:
P = 38,796,480 Дж / 600 с = 64,660.8 Вт, или 64.66 кВт
Теперь, чтобы найти новое время, если мощность остается постоянной (184 кВт),используем:
t = PE / P = 38,796,480 Дж / (184,000 Вт) = 210.5 с или около 3.5 минут.
5. Время подъема пустого автобуса с водителем- Снаряженная масса автобуса: 8000 кг
- Вес водителя (предположим, 80 кг): 80 кг
- Общая масса пустого автобуса: 8000 кг + 80 кг = 8080 кг
Теперь пересчитаем потенциальную энергию:
PE = 8080 * 9,81 * 360 = 28,487,040 Дж
Теперь найдем время подъема с полной мощностью (184 кВт):
t = 28,487,040 Дж / (184,000 Вт) = 154.6 с или около 2.6 минут.
Выводы:
- Мощность шины P1 для автобуса с 20 пассажирами должна составлять около 55.35 кВт.
- При увеличении количества пассажиров до 40, время отправления составит около 3.5 минут.
- Пустой автобус с водителем поднимется за 2.6 минут.
