танк движется на горизонтальном участке дороги мощность двигателя 570 квт за какое время двигатель

Мощность. Единицы мощности

Решебник к сборнику задач по физике для 7- 9 классов, Перышкин А.В.

547. Выразите в киловаттах и мегаваттах следующие мощности: 5300 Вт; 700 Вт; 2 Вт; 10 000 Вт.

548. Выразите в ваттах следующие мощности: 8 кВт; 6,4 кВт; 0,3 кВт; 0,07 МВт; 0,005 МВт.

549. Водопад высотой 10 м дает в минуту 2400 л воды. Какую работу совершает за минуту сила тяжести, действующая на воду?

550. Какую работу совершает двигатель мотоцикла мощностью 200 кВт за 30 мин?

551. Элеватор поднимает в час 720 000 кг зерна на высоту 25 м. Определите необходимую для этого мощность элеватора.

552. В шахте на глубине 100 м каждую минуту прибывает 4,5 м3 воды. Какой мощности потребуется насос для откачки этой воды на поверхность?

553. Электромобиль мощностью в 29,4 кВт перевез груз за 20 мин. Какую работу совершил автомобиль?

555. Человека массой 68 кг вытаскивают из ямы с помощью лошади со скоростью 4 км/ч. Определите мощность лошади.

556. Вода падает в турбину Днепровской гидроэлектростанции с высоты 37,5 м. Расход воды в турбине 200 м3 /с. Какова мощность турбины?

557. Определите мощность двигателя, который равномерно поднимает груз массой 5 кг на высоту 0,6 м за 2 с.

558. Турист при равномерной ходьбе в течение трех часов делает 15 000 шагов и за каждый шаг совершает 30 Дж работы. Определите мощность туриста.

559. Штангист поднимает штангу массой 140 кг на высоту 80 см за 0,4 с. Какова его мощность?

560. С обрыва высотой 25 м за 15 мин падает 750 т воды. Какова мощность падающей воды?

561. Моторная лодка развивает скорость 102 км/ч, при этом ее сила тяги равна 300 Н. Определите мощность двигателя моторки.

562. Какова сила тяги тепловоза мощностью 4200 кВт при скорости 90 км/ч?

563. Двигатель электромобильчика имеет максимальную мощность 880 Вт. Определите силу сопротивления при скорости 10 м/с.

564. Растягивающей силой 10 кН удлинили стальной стержень на 2 мм. Какая при этом совершена работа?

566. Человек массой 75 кг, взбегая по лестнице, поднимается на высоту 12 м в течение 0,25 мин. Определить развиваемую при этом мощность.

567. Паровоз, развивая мощность 590 кВт, проходит в течение 20 с 0,3 км, двигаясь равномерно. Определите силу тяги паровоза.

568. Масса черпака с углем равна 0,3 т, Определите мощность двигателя подъемного крана, если за 5 с черпак поднимается на высоту 15 м.

569. Определите работу, совершаемую двигателем мощностью 100 кВт в течение 1 часа.

570. Мощный башенный кран может поднять груз весом 5 т. Если для подъема груза двигатель крана развивает мощность 30 кВт, то в течение какого времени груз будет поднят на высоту 20 м?

571. Из скважины глубиной 200 м нужно выкачать 150 м3 воды. Мощность насоса 14,7 кВт. За какое время насос справится с этой работой?

572. Лебедка поднимает кирпичи на высоту 20 м. За 8 часов непрерывной работы она подняла 250 т кирпича. Вычислите мощность лебедки.

573. Электровоз равномерно тянет поезд массой 400 т на подъеме длиной 500 м и повышении пути на 1м. Какова сила тяги электровоза, если сила сопротивления движению равна 11,8 кН?

574. Для откачивания воды из водяного пласта на глубине 250 м пользуются двигателем мощностью 120 л.с. (1 л.с. = 735,5 Вт). За какое время двигатель откачает 54 м3 воды?

575. Под поршнем площадью 0,02 м2 находится воздух, давление которого равно 105 Па. Нагреваясь, воздух расширяется и приподнимает поршень на 10см. Какую работу производит воздух при расширении?

Источник

ƒ – коэффициент сопротивления качению автомобиля.

ƒ _пр – коэффициент сопротивления качению прицепа.

α – угол подъема или уклона в градусах.

β – угол бокового наклона дороги; коэффициент запаса сцепления;

m_1;m₂ – коэффициент изменения реакций соответственно на передней и задней автомобиля.

φ – коэффициент сцепления.

Ψ – коэффициент суммарного дорожного сопротивления.

η_м – механический коэффициент полезного действия трансмиссии автомобиля.

Задание №1. Общая динамика автомобиля

В задании приведены задачи по основным кинематическим и динамическим свойствами, характерным для автомобиля.

При решении задач необходимо пользоваться следующими уравнениями:

1. Ведущий момент, приложенный к колёсам:

2. Касательная сила тяги:

Р_к == Н

3. Скорость движения автомобиля:

υ = 0,377 м/с

4. Сопротивление качению:

Р_ƒ = G ƒcos α Н; N_f = кВт

5. Сопротивление подъёму:

Р_h = G sin α Н; N_h = кВт

6. Сопротивление воздуха:

P_w = Н; N_w = кВт

7. Сопротивление разгону автомобиля:

Р_j = j Н; N_j = кВт

где β – коэффициент учёта вращающихся масс.

8. Нормальные реакции дороги на колёса двухосного автомобиля с задним ведущим мостом (приближенно):

а) на передние колёса:

Z₁ = G cos α Н;

б) на задние колёса:

Z₂ = G cos αН.

Задачи. Раздел «a». Зависимость динамики автомобиля от мощности двигателя

1.2а. Сила сопротивления качению автомобиля ЗИЛ-4331 с грузом на горизонтальном участке дороги Р_f = 177 кг.

Чему равен коэффициент сопротивления качению f?

1.3а. Определить силу сопротивления качению полностью загруженного автомобиля ГАЗ-3307 при движении его на подъем с углом α = 14° по сухой грунтовой дороге, характеризуемой коэффициентом сопротивления качению ƒ = 0,025.

Примечание. При подсчете силы сопротивления разгону величину коэффициента учета вращающихся масс принять равной β = 1 + 0,07 i_к.

Примечание. При расчетах использовать формулу Лейдермана:

N_е = N_еmax (),

1.7а. Подсчитать мощность, расходуемую автомобилем ГАЗ-3307 при движении с полной нагрузкой и постоянной скоростью 50 км/ч по горизонтальному участку дороги, характеризуемой коэффициентом сопротивления качению f = 0,02.

1.8а. Узнать, как изменится мощность, необходимая для преодоления сопротивления воздуха, при увеличении скорости автомобиля с 50 до 63 км/ч.

1.9а. Определить мощность, расходуемую автомобилем, при движении его с постоянной скоростью 40км/ч по участку дороги с подъемом α = 1° и коэффициентом сопротивления качению f = 0,025.

Полный вес автомобиля G = 8100кг; фактор сопротивления воздуха kF = 0,28 .

1.10а. Подсчитать мощность, необходимую для достижения ускорения j = 0,245 м/с 2 при движении автомобиля ГАЗ-3307 с полной нагрузкой на прямой передаче со скоростью 40 км/ч.

Коэффициент учета вращающихся масс найти по формуле, приведенной в задаче 1.5а.

Раздел «b». Зависимость динамики автомобиля от силы тяги на ведущих колёсах

1.1b. Определить, как изменятся мощность, необходимая для движения автомобиля ГАЗ-3307 с полной нагрузкой по горизонтальному участку, при изменении скорости с 40 до 60км/ч.

Коэффициент сопротивления качению принять ƒ = 0,025.

1.2b. Найти максимальную скорость движения автомобиля, который передвигается с полностью открытой дроссельной заслонкой по горизонтальному участку дороги, характеризуемой коэффициентом сопротивления качению ƒ= 0,025. При этом величина тяговой силы, которая может быть использована для поступательного ускорения, равна нулю.

Вес автомобиля G = 48000 H; фактор сопротивления воздуха kF = 2,6H·c 2 /м 2 ; сила тяги на шинах ведущих колес Р_к = 1700 Н.

1.3b. Подсчитать, чему равна сила тяги, необходимая для равномерного движения полностью груженного автомобиля ГАЗ-3307 скоростью 36 км/ч по дороге, имеющей подъем α = 3° и характеризуемой коэффициентом сопротивления качению f = 0,02.

1.4b. Используя условия задачи 1.3b., найти мощность, которую необходимо подвести к колесам автомобиля.

Найти силу сопротивления качению автомобиля.

1.6b. Автомобиль движется c некоторой постоянной скоростью по дороге, характеризуемой коэффициентом сопротивления качению ƒ= 0,02.

Как надо изменить вес автомобиля, чтобы он мог двигаться с той же скоростью, что и в первом случае, по дороге, характеризуемой коэффициентом сопротивления качению ƒ = 0,025?

Мощность, развиваемая двигателем автомобиля, в обоих случаях одинакова.

1.7b. Автомобиль ГАЗ-3307 движется с полной нагрузкой и равномерной скоростью по горизонтальному участку дороги, характеризуемой коэффициентом сопротивления качению ƒ= 0,025.

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник

Работа, мощность, энергия

Двое ухватились за веревку и тянут ее в разные стороны. Один из них перетянул. Означает ли это, что он прилагает к веревке большую силу, нежели другой? Сравните работы, совершаемые силами, приложенными к веревке.

Силы одинаковы по величине; работы тоже одинаковы по величине, но противоположны по знаку, так как в одном случае направления силы, действующей на веревку и ее перемещения совпадают, а в другом случае — противоположны.

Чему равна работа А по подъему цепи, взятой за один конец и лежащей на плоскости, на высоту, равную ее длине? Длина цепи l = 2 м, масса m = 5 кг.

Оконная шторка массой М = 1 кг и длиной l = 2 м свертывается на тонкий валик наверху окна. Какая при этом совершается работа? Трением пренебречь.

Гибкий резиновый шланг длиной l висит так, что один из его концов находится на 1/3 l ниже другого. В шланг налито максимально возможное количество воды; ее плотность равна ρ. Какую минимальную работу нужно совершить, чтобы вылить воду из шланга, поднимая его за нижний конец и удерживая верхний конец на неизменной высоте? Внутренний диаметр шланга d. Массой шланга пренебречь. Радиус закругления шланга в изгибе много меньше l.

Цепь массой М и длиной l лежит у границы двух соприкасающихся полуплоскостей из разных материалов.

Какую работу надо совершить, чтобы передвинуть цепь на вторую полуплоскость? Коэффициенты трения полуплоскостей с цепью соответственно равны k₁ и k₂. Решить задачу также графически.

Мотор с полезной мощностью 15 кВт, установленный на автомобиле, может сообщить ему при движении по горизонтальному участку дороги скорость 90 км/ч. Тот же мотор, установленный на моторной лодке, обеспечивает ей скорость не выше 15 км/ч. Определить силу сопротивления F_c движению автомобиля и моторной лодки при заданных скоростях.

Трамвай массой М проходит по улице, поднимающейся вверх под углом α к горизонту с определенной скоростью. На горизонтальном участке пути он может с той же скоростью идти с прицепным вагоном массой М₁. Как велика масса М₁, если коэффициент трения качения колес равен k? Мощность двигателя постоянна.

.

Локомотив, работая с постоянной мощностью, может вести поезд массой М = 2000 т вверх по уклону α₁ = 0,005 со скоростью v₁ = 30 км/ч или по уклону α₂ = 0,0025 со скоростью v₂ = 40 км/ч. Определить величину силы сопротивления F_c, считая ее постоянной.

Пуля, летящая с определенной скоростью, углубляется в стенку на расстояние l₁ = 10 см. На какое расстояние l₂ углубляется в ту же стенку пуля, которая будет иметь скорость вдвое большую?

Пуля, летящая со скоростью v₀, пробивает несколько одинаковых досок, расположенных на некотором расстоянии друг от друга. В какой по счету доске застрянет пуля, если ее скорость после прохождения первой доски равна v₁ = 0,83 v₀?

Пуля застрянет в 4-й доске.

Какую работу надо совершить, чтобы заставить поезд массой М = 800 т: а) увеличить свою скорость от v₁ = 36 км/ч до v₂ = 54 км/ч; б) остановиться при начальной скорости v₃ = 72 км/ч? Сопротивлением пренебречь.

Автомобиль массой М = 2000 кг трогается с места и идет в гору, наклон которой α = 0,02. Пройдя расстояние s = 100 м, он развивает скорость v = 32,4 км/ч. Коэффициент сопротивления к = 0,05. Определить среднюю мощность, развиваемую двигателем автомобиля.

Ракета массой М с работающим двигателем неподвижно «зависла» над Землей. Скорость вытекающих из ракеты газов u. Определить мощность двигателя.

В каком случае двигатель автомобиля должен совершить большую работу: для разгона с места до скорости 27 км/ч или на увеличение скорости от 27 до 54 км/ч? Силу сопротивления и время разгона в обоих случаях считать одинаковыми.

Камень массой m = 200 г брошен с горизонтальной поверхности под углом к горизонту и упал на нее обратно на расстоянии s = 5 м через t = 1,2 с. Найти работу бросания. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Определить работу, которую нужно произвести для того, чтобы сжать пружину на х = 10 см, если для сжатия ее на х₀ = 1 см необходима сила F₀ = 100 Н.

Вагон массой М = 2*10 4 кг, двигаясь со скоростью v = 0,5 м/с, ударяется в два неподвижных пружинных буфера. Найти наибольшее сжатие буферов х, если буфер сжимается на 1 см при действии силы 5*10 4 Н. Трением пренебречь.

Действуя постоянной силой F = 200 Н, поднимают груз массой М = 10 кг на высоту h = 10 м. Какую работу А совершает сила F? Какой потенциальной энергией U будет обладать поднятый груз?

A = 2·10 3 Дж, U = 10 3 Дж.

Лифт массой М = 1000 кг равноускоренно поднимался лебедкой. На некотором отрезке пути длиной l = 1 м лифт двигался со средней скоростью v_ср = 5 м/с и его скорость возросла на Δv = 0,5 м/с. Какую работу совершила сила, перемещающая лифт на указанном отрезке его пути?

Некоторая сила толкает тело массой m = 16 кг вверх по наклонной плоскости длиной l = 3,1 м и с наклоном α = 30° к горизонту.

1. Скорость тела у основания наклонной плоскости была v₀ = 0,6 м/с, а у ее верхнего края v₁ = 3,1 м/с. Чему равна работа, произведенная силой? Трения нет.

2. Чему равна работа той же силы и какова будет кинетическая энергия тела в верхней точке наклонной плоскости, если есть трение и коэффициент трения k = 0,1?

Сила направлена вдоль наклонной плоскости.

Грузовой автомобиль массой М = 6*10 3 кг въезжает на паром, привязанный к берегу двумя канатами, со скоростью v = 18 км/ч. Въехав на паром, автомобиль остановился, пройдя при торможении путь s = 10 м. Определить суммарную силу натяжения канатов.

Автомобиль, шедший со скоростью v = 54 км/ч, при резком торможении стал двигаться «юзом» (заторможенные колеса не вращаются, скользят по дороге). Определить ускорение a и путь s, который пройдет автомобиль, если коэффициент трения скольжения колес об асфальт: а) в сырую погоду k₁ = 0,3; б) в сухую k₂ = 0,7.

Автомобиль с полностью включенными тормозами (колеса не вращаются) может удержаться на склоне горы с уклоном до 23°. Каков тормозной путь автомобиля s при торможении на горизонтальной дороге при скорости движения 10 м/с? Коэффициент сцепления колес с грунтом на склоне горы и на дороге одинаков.

Сани с грузом массой М = 120 кг скатываются по уклону горы под углом к горизонту α = 14°. Длина спуска l = 60 м. Коэффициент трения скольжения саней k = 0,14. Определить: а) ускорение a₁ саней при движении с горы; б) скорость v в конце спуска; в) время спуска t₁; г) кинетическую энергию Т₁; д) какое расстояние s прокатятся сани после спуска по горизонтали; е) сколько времени t₂ продолжается движение по горизонтали; ж) ускорение a₂ при движении по горизонтальному участку пути.

Тело скользит вниз по наклонной плоскости. Угол наклона плоскости к горизонту α = 20°, длина ее l = 4 м, коэффициент трения тела о плоскость k = 0,2. С какой скоростью v будет двигаться тело в момент перехода с наклонной плоскости на горизонтальную поверхность?

Два автомобиля одновременно трогаются с места и движутся равноускоренно. Массы автомобилей одинаковы. Во сколько раз средняя мощность двигателя первого автомобиля больше средней мощности второго, если за одно и то же время первый автомобиль развивает скорость вдвое большую, чем второй? Сопротивлением движению пренебречь.

Самолет для взлета должен иметь скорость v = 25 м/с. Длина пробега перед взлетом s = 100 м. Какова мощность моторов, если масса самолета m = 1000 кг и коэффициент сопротивления k = 0,02? Считать движение самолета при взлете равноускоренным.

Поезд массой М = 5*10 5 кг поднимается со скоростью 30 км/ч в гору с уклоном 10 м на километр. Коэффициент сопротивления k = 0,002. Определить мощность, развиваемую тепловозом.

Разогнавшись, конькобежец некоторое время движется по горизонтальной ледяной дорожке равномерно. Затем, перестав отталкиваться, он, двигаясь равнозамедленно, проезжает до остановки путь s = 60 м в течение t = 25 с. Масса конькобежца m = 50 кг. Определить: а) коэффициент трения; б) мощность, затрачиваемую конькобежцем при равномерном движении.

Тепловоз тянет поезд, общая масса которого m равна 2000 т. Принимая, что мощность тепловоза N постоянна и равна 1800 кВт и что коэффициент сопротивления k = 0,005, определить: а) ускорения поезда a в те моменты, когда скорость поезда v₁ = 4 м/с и когда скорость поезда v₂ = 12 м/с; б) максимальную скорость v_макс поезда.

Шкив радиусом R делает n оборотов в секунду, передавая ремнем мощность N. Найти силу натяжения Т ремня, идущего без скольжения.

Горный ручей с сечением потока S образует водопад высотой h. Скорость течения воды в ручье v. Найти мощность водопада.

.

Уклон участка шоссе равен 0,05. Спускаясь под уклон при выключенном двигателе, автомобиль движется равномерно со скоростью v = 60 км/ч. Какова должна быть мощность двигателя автомобиля, чтобы он мог подниматься на такой же подъем с той же скоростью? Масса автомобиля m = 1,5 т.

Грузовики, снабженные двигателями мощностью N₁ и N₂, развивают скорости соответственно v₁ и v₂. Какова будет скорость грузовиков, если их соединить тросом?

.

Аэросани движутся вверх по слабому подъему с установившейся скоростью v₁ = 20 м/с; если они движутся в обратном направлении, т. е. под уклон, то при той же мощности двигателя устанавливается скорость v₂ = 30 м/с. Какая скорость v установится при той же мощности двигателя во время движения по горизонтальному пути?

Поезд массой m = 500 т шел равномерно по горизонтальному пути. От поезда оторвался задний вагон массой m₁ = 20 т. Проехав после этого s = 240 м, машинист прекратил доступ пара в машину. На каком расстоянии l друг от друга остановятся оторвавшийся вагон и остальной состав поезда? Предполагается, что сила тяги при работе машины постоянна, а сопротивление движению поезда и вагона пропорционально их массам.

Найти работу, которую необходимо совершить, чтобы втащить тело массой m = 50 кг на горку произвольного профиля по плоской траектории из точки А в точку В, расстояние между которыми по горизонтали l = 10 м, а по вертикали h = 10 м. Коэффициент трения между телом и горкой всюду одинаков и равен k = 0,1. Профиль горки такой,что касательная к нему в любой точке составляет острый угол с горизонтом. Сила, приложенная к телу, всюду действует по касательной к траектории его перемещения.

Источник