Một chiếc ô tô có trọng lượng P = 4 000N chạy trên đoạn đường nằm ngang S1= 2 km với vận tốc trung bình v = 72km/h. Khi vượt một cái dốc dài S2= 520 m và cao h =100 m thì ô tô phải mất một thời gian là t 2 = 2 phút.Cho biết công mà ô tô sinh ra trong hai trường hợp là như nhau và lực cản của mặt đường có độ lớn F = 50N.Hỏi trong hai trường hợp trên thì trường hợp nào ô tô sinh ra một công suất trung bình lớn hơn
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ô tô đang chuyển động với vận tốc v0 = 36 km/h = 10 m/s thì xuống dốc và chuyển động thẳng nhanh dần đều với gia tốc a = 0,2 m/ s 2 . Do đó quãng đường ô tô đi được trong khoảng thời gian t là được tính theo công thức s = v 0 t + (a t 2 )/2, thay số vào ta được
960 = 10t + (0.2 t 2 )/2 ⇔ t 2 + 100t − 9600 = 0
Do đó giải được t = 60 s.
P =12000 N
s = 1km = 1x10^3 m
v = 24km/h = 20/3 m/s
0.1 lít = 0.1 x 10-3 m3
l = 200m => h = 7m
Xe đi 1000m => h1 = 1000*7/200 = 35m
H = 28%
D = 800 kg/m3
q=4,5.107
Khối lượng 0.1 lít xăng: m = D*V = 800 * 0.1 x 10-3 = 0.8 kg
Nhiệt lượng tỏa ra của 0.1 lít xăng: Q = q*m = 4,5*107*(0.8) = 3600000 J
Công có ích Qích = H*Q= 36 * 105 * 28% = 1008*103 J
Lực chiếc xe ma sát: Fms = \(\frac{1008.10^3}{1000}=1008N\)
=> Công suất động cơ: F*v = 1008 * (20/3) = 6720 JJ/s
Lực để nâng xe lên thẳng đứng Fnâng=P*sinα=12000*35/1000=420 N
Lực để xe đi lên dốc = 420 + 1008 = 1428 N
==> v=6720/1428 = 80/17 m/s = 16.36km/h
Khối lượng của 0,1 lít xăng:
m = 0,1.10-3.800 = 0,08(kg)
Nhiệt lượng do xăng tỏa ra: Q = m.q = 0,08.4,5.107 = 0,36.107(J)
Công do ô tô sinh ra: A = H.Q = 0,28.0,36.107 = 0,1008.107(J)
Khi ô tô chuyển đông trên đường nằm ngang, ta có Fk = Fms
Mà A = Fk.s =>Fk = Fms =\(\frac{A}{s}=\frac{1008.10}{1000}=1008\left(N\right)\)=1008(N).
Mặt khác P = \(\frac{A}{t}=F.v=1008.15=15120\left(W\right)\)
Ta có :
\(P_t.1=P.h\Rightarrow P_t=\frac{P.h}{l}=\frac{12000.7}{200}=420\left(N\right)\)
Để ô tô lên đều thì \(F_k=P_t+F_{ms}=420+1008=1428\left(N\right)\)
Do công suất của động cơ không đổi nên ta có :
\(P=F_k'.V'=\frac{P}{F}=\frac{15102}{1428}\approx10,6m\text{\s}=31,1km\h\)
a) Vận tốc trung bình của quãng đường là:
72:2=36(km/h)
Đổi : 36 km/h =129,6 m/s
b) Nếu oto đi với vận tốc là 54 km/h thì phải mất số thới gian là :
72 : 54 = 1,3 giờ
1. Theo giả thiết, ta có
\(t_x=2t_1.v_x=2v_1=60\) km/giờ
Vận tốc trung bình trên cả đoạn dốc là:
\(\frac{v_1t_1+v_xt_x}{t_1t_x}=\frac{30t_1+120t_1}{3t_1}=50\) km/giờ
Vận tốc của ô tô ở cuối đoạn dốc là
v = v 0 + at = 10 + 0,2.60 = 22 (m/s) = 79,2 (km/h)
a. Vận tốc trung bình của ô tô trong suốt thời gian chuyển động:
b. Lực kéo làm ô tô chuyển động đều theo phương nằm ngang.
F k = F c = 0,1P = 0,1.10.m = 2500 (N)
Áp dụng công thức về độ biến thiên động năng:
m v 2 /2 - m v 0 2 /2 = A
Thay v = 0 và A = - F m s s, ta tìm được: s = m v 0 2 /2 F m s
Vì F m s và m không thay đổi, nên s tỉ lệ với v 02 , tức là
s 2 / s 1 = v 02 / v 01 2 ⇒ s 2 = 4.( 90 / 30 2 = 36(m)
Tóm tắt :
\(P=4000N\)
\(s_1=2km=2000m\)
\(v_1=72km/h=20m/s\)
\(s_2=520m\)
\(h=100m\)
\(t_2=2'=120s\)
\(F_{ms}=50N\)
So sánh : \(P_{cs1}\&P_{cs2}?\)
GIẢI :
Công của lực cản của mặt đường là :
\(A_c=F_c.s=50.520=26000\left(J\right)\)
Thời gian mà ô tô chạy trên quãng đường nằm ngang là :
\(t_1=\dfrac{s_1}{v_1}=\dfrac{2000}{20}=100\left(s\right)\)
Công suất trung bình mà ô tô sinh ra trên đoạn đường nằm ngang và khi lên dốc là :
\(P_{cs1}=\dfrac{A}{t_1}\)
\(P_{cs2}=\dfrac{A}{t_2}\)
Ta có : \(A=A_c+A_{ci}\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}A_c=26000J\\A_{ci}=400000J\end{matrix}\right.\)
Nên : \(A=426000J\)
Mặt khác : Công mà ô tô sinh ra trong hai trường hợp là như nhau cho nên \(A_1=A_2=426000J\)
\(=>P_{cs1}=\dfrac{A}{t_1}=4260\left(W\right)\) (1)
\(=>P_{cs2}=\dfrac{A}{t_2}=3550\left(W\right)\) (2)
Từ (1) và (2) ta thấy : \(P_{cs1}>P_{cs2}\left(4260W>3550W\right)\)
Vậy công suất trung bình của xe đi trên đoạn đường nằm ngang lớn hơn.