Легковой автомобиль массой m=1250 кг разгоняется из состояния покоя с постоянным ускорением a= 2.5 м/с22. КПД автомобильного двигателя (коэффициент преобразования тепловой энергии сгорания бензина в механическую) считать постоянным и равным η=38 %%. Сопротивлением воздуха можно пренебречь. Удельная теплота сгорания бензина q=46 МДж/кг. чему будет равна механическая мощность двигателя через 5 секунд?

Для начала найдем работу, совершенную двигателем за 5 секунд:

W = F * s,

где F - сила, равная массе автомобиля, умноженной на ускорение:

F = m * a = 1250 кг * 2.5 м/с^2 = 3125 Н.

s - путь, пройденный автомобилем за 5 секунд:

s = (1/2) * a * t^2 = (1/2) * 2.5 м/с^2 * (5 с)^2 = 31.25 м.

Теперь найдем работу:

W = 3125 Н * 31.25 м = 97656.25 Дж.

Мощность двигателя можно найти как отношение работы к времени:

P = W / t = 97656.25 Дж / 5 с = 19531.25 Вт = 19.53 кВт.

Таким образом, механическая мощность двигателя через 5 секунд будет равна 19.53 кВт.