Чтобы определить среднюю мощность двигателя мотоцикла, нам нужно использовать несколько формул и провести некоторые расчеты.
Определим время движения: Скорость \( u = 30 \) м/с, расстояние \( s = 100 \) км (или \( 100000 \) м). Время \( t \) можно найти по формуле: \[ t = \frac{s}{u} = \frac{100000 \text{ м}}{30 \text{ м/с}} \approx 3333.33 \text{ с} \]
Рассчитаем количество сгоревшего бензина: Расход бензина \( V = 4.0 \) л. Поскольку 1 л бензина имеет плотность \( p = 7.1 \times 10^2 \) кг/м³, мы можем найти массу бензина: \[ V_{\text{м³}} = \frac{4.0 \text{ л}}{1000} = 0.004 \text{ м³} \] \[ m = V_{\text{м³}} \cdot p = 0.004 \text{ м³} \cdot 710 \text{ кг/м³} = 2.84 \text{ кг} \]
Определим количество энергии, высвобожденной при сгорании бензина: Удельная теплота сгорания бензина \( q = 46 \) МДж/кг. Энергия \( E \) равна: \[ E = m \cdot q = 2.84 \text{ кг} \cdot 46 \times 10^6 \text{ Дж/кг} = 130.64 \times 10^6 \text{ Дж} \]
С учетом КПД, рассчитаем полезную работу: КПД \( n = 25\% = 0.25 \). Полезная работа \( W \): \[ W = E \cdot n = 130.64 \times 10^6 \text{ Дж} \cdot 0.25 = 32.66 \times 10^6 \text{ Дж} \]
Определим среднюю мощность: Средняя мощность \( P \) двигателя вычисляется как: \[ P = \frac{W}{t} = \frac{32.66 \times 10^6 \text{ Дж}}{3333.33 \text{ с}} \approx 9789.78 \text{ Вт} \approx 9.79 \text{ кВт} \]
Итак, средняя мощность двигателя мотоцикла составляет приблизительно \( 9.79 \) кВт.