Механика — Задание 21 ОГЭ по физике №00006039

Дано:

$P_{\text{пол}} = 46\text{ кВт} = 4{,}6 \cdot 10^4\text{ Вт}$, $v = 80\text{ км/ч}$, $m = 20\text{ кг}$, $S = 160\text{ км} = 1{,}6 \cdot 10^5\text{ м}$, $q = 4{,}6 \cdot 10^7\text{ Дж/кг}$

Найти:

КПД

Решение:

КПД двигателя — отношение полезной мощности к мощности, выделяемой при сгорании топлива:

$$\eta = \frac{P_{\text{пол}}}{P_{\text{бенз}}}$$

Мощность сгорания бензина:

$$P_{\text{бенз}} = \frac{Q}{t} = \frac{qm}{t}$$

Время, за которое пройден путь $S$ со скоростью $v$:

$$t = \frac{S}{v}$$

Тогда:

$$P_{\text{бенз}} = \frac{qm \cdot v}{S}$$

Скорость в СИ: $v = 80\text{ км/ч} = \frac{80000}{3600} \approx 22{,}2\text{ м/с}$

Подставляем:

$$\eta = \frac{P_{\text{пол}} \cdot S}{qm \cdot v} = \frac{4{,}6 \cdot 10^4 \cdot 1{,}6 \cdot 10^5}{4{,}6 \cdot 10^7 \cdot 20 \cdot 22{,}2} \approx 0{,}36$$

$$\eta \approx 36\%$$