Давайте решим задачу по частям, чтобы понять, какая работа совершается грузовиком за 15 минут, а также вычислим силу тяги.
1. Находим работу, совершённую грузовиком
Дано:
- Мощность \(P = 240\, \text{kВт} = 240\, \text{кДж/с}\)
- Время \(t = 15\, \text{мин} = 15 \times 60 = 900\, \text{с}\)
Формула работы: \[ A = P \times t \]
Подставим значения: \[ A = 240\, \text{kДж/с} \times 900\, \textс} = 216\,000\, \text{kДж} \]
Так как 1 МДж = 1000 кДж, то: \[ A = \frac{216\,000\, \text{kДж}}{1000} = 216\, \text{МДж} \]
Ответ: работа, совершённая грузовиком за 15 минут, составляет 216 МДж (округлено до целого).
2. Находим силу тяги грузовика
Дано:
- скорость \(v = 12\, \text{м/с}\)
- работа \(A = 216\, \text{МДж} = 216 \times 10^6\, \textДж\)
На гладком участке, где сопротивление движению мы игнорируем, работу можно представить как работу тяги, совершаемую при движении:
\[ A = F \times s \]
где:
- \(F\) — сила тяги,
- \(s\) — пройденное расстояние за 900 секунд.
Найдем \(s\): \[ s = v \times t = 12\, \text{м/с} \times 900\, \textс} = 10\,800\, \text{м} \]
Теперь выразим силу тяги: \[ F = \frac{A}{s} = \frac{216 \times 10^6\, \textДж}{10\,800\, \text{м}} \]
Выполним деление: \[ F = \frac{216 \times 10^6}{10\,800} = 20\,000\, \text{Н} \]
Чтобы выразить в кН: \[ 20\,000\, \text{Н} = 20\, \textКН \]
Округлить до целых: Ответ: сила тяги ≈ 20 кН
Итоговые ответы:
- Работа за 15 минут: 216 МДж
- Сила тяги: 20 кН