Автомобиль, мощность которого 61 л.с. и масса которого 1450 кг, начинает движение из состояния покоя.
Какую работу проделает автомобиль в первые 5 секунд, если он движется прямолинейно, а сила сопротивления движению не учитывается?

Дано:

• Мощность автомобиля: $P = 61$ л.с.

• Масса автомобиля: $m = 1450$ кг.

• Начальная скорость: $v_0 = 0$ м/с.

• Время движения: $t = 5$ с.

• Сила сопротивления движению не учитывается.

Найти: работу автомобиля $A$ за первые 5 секунд движения.

Решение

Работа, совершаемая двигателем автомобиля, связана с его мощностью и временем работы формулой:

Отсюда работа равна:

1. Переведём мощность в ватты.

Одна метрическая лошадиная сила равна приблизительно 735,5 Вт.

Следовательно:

2. Вычислим работу за 5 секунд.

Подставим полученное значение мощности и время в формулу:

Переведём результат в килоджоули:

Объяснение

Поскольку сила сопротивления движению не учитывается, в идеализированной задаче вся работа двигателя идёт на увеличение кинетической энергии автомобиля.

Масса автомобиля (1450 кг) для непосредственного вычисления работы не требуется, так как известны мощность двигателя и время его работы.

При этом предполагается, что двигатель развивает постоянную указанную мощность на протяжении всех 5 секунд.

Ответ:

Автомобиль за первые 5 секунд совершит работу приблизительно 224,3 кДж.