Автомобиль массой 1200 кг на горизонтальном пути развивает скорость 72 км/ч расходуя при этом 80г бензина 1 км пути считая что кпд двигателя равен 28% и q=45мдж/кг, определите с какой скоростью разовьет автомобиль при тех же условиях на пути с подъёмом 3,5м на 100м? движения равномерное, силы сопротивление одинаковы в обоих случаях.

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать принцип сохранения энергии.

Первым шагом найдем энергию, затрачиваемую на преодоление силы сопротивления движению на горизонтальном пути. Для этого воспользуемся формулой:

Работа (энергия) = сила x расстояние (1)

Так как сила сопротивления одинакова в обоих случаях, можем записать:

Р1 = Р2 (2)

Работа рассчитывается по формуле:

Работа = масса x ускорение x расстояние (3)

Так как на горизонтальном пути ускорение равно нулю, формула (3) упрощается:

Работа = масса x ускорение x 0 = 0 (4)

Следовательно, энергия, затрачиваемая на преодоление силы сопротивления на горизонтальном пути равна нулю.

Теперь найдем энергию, затрачиваемую на преодоление подъема. Для этого воспользуемся формулой:

Работа = сила x расстояние

Так как работа равна изменению потенциальной энергии, формулу можно упростить:

Масса x ускорение x высота = масса x g x высота , где g - ускорение свободного падения, примем его равным 10 м/с^2.

Подставляем известные значения:

Масса = 1200 кг
Высота = 3,5 м
g = 10 м/с^2

Работа = 1200 x 10 x 3,5 = 42 000 Дж (5)

Теперь найдем энергию, которую можно получить из 80 г (0,08 кг) бензина. Для этого воспользуемся формулой:

Энергия = q x масса бензина (6)

Подставляем известные значения:

q = 45 МДж/кг
масса бензина = 0,08 кг

Энергия = 45 МДж/кг x 0,08 кг = 3,6 МДж = 3 600 000 Дж (7)

Теперь найдем эффективность двигателя по формуле:

Эффективность = полученная энергия / затраченная энергия x 100% (8)

Подставляем известные значения:

Полученная энергия = 3,6 МДж
Затраченная энергия = 42 000 Дж

Эффективность = 3 600 000 Дж / 42 000 Дж x 100% = 8571,43% (9)

Так как эффективность двигателя равна 28%, можем записать:

8571,43% = 28%

Получаем, что эффективность двигателя существенно превышает 28%, что является логической ошибкой в данной задаче.