Какова средняя мощность, развиваемая двигателем мотоцикла при скорости движения 108 км/ч, если его КПД составляет 25%, а расход бензина на 100 км пути равен 2,9 л? Удельная теплота сгорания бензина составляет 46 МДж/кг, а плотность бензина - 700 кг/м^3. Ответ представьте в кВт, округлив до целых чисел.
Димон
Для решения этой задачи, нам понадобится использовать формулу для расчета мощности двигателя:
\[
P = \frac{{E}}{{t}}
\]
где \(P\) - мощность в ваттах (Вт), \(E\) - энергия в джоулях (Дж) и \(t\) - время в секундах (с).
Сначала нам нужно найти энергию, затраченную на преодоление расстояния в 100 км. Мы можем найти эту энергию, используя следующую формулу:
\[
E = \text{{расход бензина}} \times \text{{удельная теплота сгорания бензина}}
\]
Подставим значения в формулу:
\[
E = 2.9 \, \text{{л}} \times \left( \frac{{46 \times 10^6 \, \text{{Дж}}}}{{\text{{кг}}}} \right) \times \left( \frac{{700 \, \text{{кг}}}}{{1 \, \text{{м}}^3}} \right) \times 100 \, \text{{кг}}
\]
Расчитаем это:
\[
E = 2.9 \times 46 \times 10^6 \times 700 \times 100 \, \text{{Дж}}
\]
Переведем это значение в ватты, разделив на 1 секунду (1000 миллисекунд):
\[
E = 2.9 \times 46 \times 10^6 \times 700 \times 100 \, \text{{Вт}}
\]
Теперь, чтобы найти время, нам нужно знать скорость движения мотоцикла и пройденное расстояние. Это можно вычислить, поделив пройденное расстояние на скорость:
\[
t = \frac{{\text{{расстояние}}}}{{\text{{скорость}}}}
\]
Подставим в формулу:
\[
t = \frac{{100 \, \text{{км}}}}{{108 \, \text{{км/ч}}}}
\]
Расчитаем это:
\[
t = \frac{{100}}{{108}} \, \text{{ч}}
\]
Переведем это время в секунды, умножив на 3600 (количество секунд в часе):
\[
t = \frac{{100}}{{108}} \times 3600 \, \text{{с}}
\]
Теперь, имея значения энергии и времени, мы можем найти мощность двигателя:
\[
P = \frac{{E}}{{t}}
\]
Подставим значения:
\[
P = \frac{{2.9 \times 46 \times 10^6 \times 700 \times 100}}{{\frac{{100}}{{108}} \times 3600}} \, \text{{Вт}}
\]
Выполним вычисления:
\[
P = \frac{{2.9 \times 46 \times 10^6 \times 700 \times 100}}{{\frac{{100}}{{108}} \times 3600}} \, \text{{Вт}}
\]
\[
P = \frac{{2.9 \times 46 \times 10^6 \times 700 \times 100 \times 108 \times 3600}}{{100}} \, \text{{Вт}}
\]
Округлим этот ответ до целого числа и переведем его в киловатты:
\[
P = \left\lfloor \frac{{2.9 \times 46 \times 10^6 \times 700 \times 100 \times 108 \times 3600}}{{1000}} \right\rfloor \, \text{{кВт}}
\]
Выполнив все необходимые вычисления, получаем, что средняя мощность, развиваемая двигателем мотоцикла при скорости движения 108 км/ч, составляет около 892 кВт.
\[
P = \frac{{E}}{{t}}
\]
где \(P\) - мощность в ваттах (Вт), \(E\) - энергия в джоулях (Дж) и \(t\) - время в секундах (с).
Сначала нам нужно найти энергию, затраченную на преодоление расстояния в 100 км. Мы можем найти эту энергию, используя следующую формулу:
\[
E = \text{{расход бензина}} \times \text{{удельная теплота сгорания бензина}}
\]
Подставим значения в формулу:
\[
E = 2.9 \, \text{{л}} \times \left( \frac{{46 \times 10^6 \, \text{{Дж}}}}{{\text{{кг}}}} \right) \times \left( \frac{{700 \, \text{{кг}}}}{{1 \, \text{{м}}^3}} \right) \times 100 \, \text{{кг}}
\]
Расчитаем это:
\[
E = 2.9 \times 46 \times 10^6 \times 700 \times 100 \, \text{{Дж}}
\]
Переведем это значение в ватты, разделив на 1 секунду (1000 миллисекунд):
\[
E = 2.9 \times 46 \times 10^6 \times 700 \times 100 \, \text{{Вт}}
\]
Теперь, чтобы найти время, нам нужно знать скорость движения мотоцикла и пройденное расстояние. Это можно вычислить, поделив пройденное расстояние на скорость:
\[
t = \frac{{\text{{расстояние}}}}{{\text{{скорость}}}}
\]
Подставим в формулу:
\[
t = \frac{{100 \, \text{{км}}}}{{108 \, \text{{км/ч}}}}
\]
Расчитаем это:
\[
t = \frac{{100}}{{108}} \, \text{{ч}}
\]
Переведем это время в секунды, умножив на 3600 (количество секунд в часе):
\[
t = \frac{{100}}{{108}} \times 3600 \, \text{{с}}
\]
Теперь, имея значения энергии и времени, мы можем найти мощность двигателя:
\[
P = \frac{{E}}{{t}}
\]
Подставим значения:
\[
P = \frac{{2.9 \times 46 \times 10^6 \times 700 \times 100}}{{\frac{{100}}{{108}} \times 3600}} \, \text{{Вт}}
\]
Выполним вычисления:
\[
P = \frac{{2.9 \times 46 \times 10^6 \times 700 \times 100}}{{\frac{{100}}{{108}} \times 3600}} \, \text{{Вт}}
\]
\[
P = \frac{{2.9 \times 46 \times 10^6 \times 700 \times 100 \times 108 \times 3600}}{{100}} \, \text{{Вт}}
\]
Округлим этот ответ до целого числа и переведем его в киловатты:
\[
P = \left\lfloor \frac{{2.9 \times 46 \times 10^6 \times 700 \times 100 \times 108 \times 3600}}{{1000}} \right\rfloor \, \text{{кВт}}
\]
Выполнив все необходимые вычисления, получаем, что средняя мощность, развиваемая двигателем мотоцикла при скорости движения 108 км/ч, составляет около 892 кВт.
Знаешь ответ?