Question

một ô tô có trọng lượng P = 12000N có công suất động cơ ko đổi. Khi chạy trên 1 đoạn đường nằm ngang S = 1km với vận tốc ko đổi V= 54km/h thì ô tô tiêu thụ mất V= 0,1 lít xăng . Hỏi khi ô tô ấy chuyển động đều trên 1 đoạn đường dốc lên phía trên thì nó chạy với vận tốc bằng bao nhiêu ? Biết rằng cứ  đi hết l=200m thì chiều cao của dốc tăng thêm h=7m. Động cơ ô  tô có hiệu suất H=28%. Khối lượng riêng của xăng là D=800kg/m³. Năng suất tỏa nhiệt của xăng là q= 4,5 . 10⁷ J/kg. Giả thuyết lực cản do gió và ma sát ko đổi tác dụng lên ô tô khi chuyển động là ko đổi.

Answer 1

 

P =12000 N 
s = 1km = 1x10^3 m
v = 24km/h = 20/3 m/s
0.1 lít = 0.1 x 10^-3 m³
l = 200m => h = 7m
Xe đi 1000m => h1 = 1000*7/200 = 35m
H = 28%
D = 800 kg/m³
q=4,5.10⁷


Khối lượng 0.1 lít xăng: m = D*V = 800 * 0.1 x 10^-3 = 0.8 kg
Nhiệt lượng tỏa ra của 0.1 lít xăng: Q = q*m = 4,5*10⁷*(0.8) = 3600000 J
Công có ích Qích = H*Q= 36 * 10⁵ * 28% = 1008*10³ J

Lực chiếc xe ma sát: Fms = \(\frac{1008.10^3}{1000}=1008N\)

=> Công suất động cơ: F*v = 1008 * (20/3) = 6720 JJ/s
Lực để nâng xe lên thẳng đứng Fnâng=P*sin$\mathrm{\alpha a}$=12000*35/1000=420 N
Lực để xe đi lên dốc = 420 + 1008 = 1428 N
==> v=6720/1428 = 80/17 m/s = 16.36km/h 

Answer 2

Khối lượng của 0,1 lít xăng:

m = 0,1.10^-3.800 = 0,08(kg)

Nhiệt lượng do xăng tỏa ra: Q = m.q = 0,08.4,5.10⁷ = 0,36.10⁷(J)

Công do ô tô sinh ra: A = H.Q = 0,28.0,36.10⁷ = 0,1008.10⁷(J)

Khi ô tô chuyển đông trên đường nằm ngang, ta có F_k = F_ms

Mà A = F_k.s =>F_k = F_ms =\(\frac{A}{s}=\frac{1008.10}{1000}=1008\left(N\right)\)=1008(N).

Mặt khác P = \(\frac{A}{t}=F.v=1008.15=15120\left(W\right)\)

Ta có :

\(P_t.1=P.h\Rightarrow P_t=\frac{P.h}{l}=\frac{12000.7}{200}=420\left(N\right)\)

Để ô tô lên đều thì \(F_k=P_t+F_{ms}=420+1008=1428\left(N\right)\)

Do công suất của động cơ không đổi nên ta có :

\(P=F_k'.V'=\frac{P}{F}=\frac{15102}{1428}\approx10,6m\text{\s}=31,1km\h\)