Решите задачу по физике. Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. Мощность двигателя 600 кВт. Коэффициент полезного действия 30%. Определите расход бензина на 1 км пути.
Для решения задачи найдем, сколько энергии использует автомобиль для преодоления 1 км пути, а затем определим, сколько топлива потребуется для этой работы.
Приведем скорость к метрам в секунду: \[ v = 72 \, \text{км/ч} = \frac{72 \times 1000}{3600} = 20 \, \text{м/с} \]
Посчитаем работу, которую выполняет автомобиль на 1 км пути: Работу можно выразить через мощность и время.
Для того чтобы преодолеть 1 км (1000 м) со скоростью 20 м/с, время будет: \[ t = \frac{1000 \, \text{м}}{20 \, \text{м/с}} = 50 \, \text{с} \]
Найдём мощность, которую использует полезно двигатель: Полезная мощность: \[ P_{\text{полезная}} = \eta \cdot P_{\text{двигателя}} = 0.3 \cdot 600\, \text{кВт} = 180\, \text{кВт} \]
Работа, выполненная двигателем за 50 секунд: \[ A = P_{\text{полезная}} \cdot t = 180 \, \text{кВт} \cdot 50 \, \text{с} = 1800000 \, \text{Дж} \]
Теперь найдем расход топлива: Энергия, необходимая для сжигания бензина, обычно составляет примерно 32 МДж/литр. В нашем случае: \[ \text{Расход бензина на 1 км} = \frac{A}{\text{энергия на литр}} = \frac{1800000 \, \text{Дж}}{32 \times 10^6 \, \text{Дж/л}} = \frac{1800000}{32000000} \approx 0.05625 \, \text{л} \]
Таким образом, расход бензина на 1 км пути составляет примерно 0.056 л или 56.25 мл.
