Чтобы рассчитать работу, совершаемую двигателем автомобиля «Жигули», необходимо использовать формулу работы:
[ W = F \cdot s ]
где:
- ( W ) — работа,
- ( F ) — сила, приложенная к автомобилю,
- ( s ) — расстояние, пройденное автомобилем.
- Найдём силу, действующую на автомобиль. Для этого воспользуемся законом Ньютона. Сила, необходимая для ускорения автомобиля, рассчитывается по формуле:
[ F = m \cdot a ]
где:
- ( m ) — масса автомобиля (1,3 т = 1300 кг),
- ( a ) — ускорение автомобиля.
- Вычислим ускорение ( a ). Мы знаем, что автомобиль проходит 75 м за 10 с. Чтобы найти ускорение, можно использовать уравнение движения при равномерно ускоренном движении:
[ s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 ]
где:
- ( s ) — путь (75 м),
- ( v_0 ) — начальная скорость (0 м/с, так как автомобиль трогается с места),
- ( t ) — время (10 с),
- ( a ) — ускорение.
Подставим известные значения:
[ 75 = 0 \cdot 10 + \frac{1}{2} a (10^2) ]
Упрощаем:
[ 75 = 5a ]
Теперь решим уравнение для ( a ):
[ a = \frac{75}{5} = 15 , \text{м/с}^2 ]
- Теперь найдём силу ( F ):
[ F = m \cdot a = 1300 \cdot 15 = 19500 , \text{Н} ]
- Теперь можем найти работу ( W ):
[ W = F \cdot s = 19500 \cdot 75 ]
[ W = 1462500 , \text{Дж} ]
Таким образом, работа, совершаемая двигателем автомобиля «Жигули» при трогании с места на первых 75 м пути, составляет 1462500 Дж (или 1,4625 МДж).