Номер 29.4, страница 208 - гдз по физике 10-11 класс задачник Гельфгат, Генденштейн

Авторы: Гельфгат И. М., Генденштейн Л. Э., Кирик Л. А.
Тип: Задачник
Издательство: Илекса
Год издания: 2008 - 2025
Уровень обучения: профильный
Цвет обложки: красный лупа, парень едет на велосипеде
ISBN: 978-5-89237-252-7
Популярные ГДЗ в 10 классе
Упражнения. 29. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца. Постоянный электрический ток. Электродинамика - номер 29.4, страница 208.
№29.4 (с. 208)
Условие. №29.4 (с. 208)
скриншот условия

29.4. Электровоз, работающий при напряжении $U = 3 \text{ кВ}$ и потребляющий силу тока $I = 1,6 \text{ кА}$, развивает при скорости $v = 43 \text{ км/ч}$ силу тяги $F = 340 \text{ кН}$. Каков КПД двигателей электровоза?
☑ 85 %.
Решение. За время $\text{t}$ электрический ток в двигателях электровоза совершает работу $A_э = UIt$; за то же время совершается полезная работа $A_п = Fs = Fvt$. Согласно определению КПД получаем $\eta = \frac{A_п}{A_э} \cdot 100\% = \frac{Fvt}{UIt} \cdot 100\% = \frac{Fv}{UI} \cdot 100\%$. Откуда: $\eta = \frac{340 \cdot 10^3 \cdot \frac{43}{3,6}}{3 \cdot 10^3 \cdot 1,6 \cdot 10^3} \cdot 100\% \approx 85\%$.
Решение. №29.4 (с. 208)
Дано:
$U = 3$ кВ
$I = 1,6$ кА
$v = 43$ км/ч
$F = 340$ кН
Переведем значения в Международную систему единиц (СИ):
$U = 3 \text{ кВ} = 3 \cdot 10^3$ В
$I = 1,6 \text{ кА} = 1,6 \cdot 10^3$ А
$v = 43 \frac{\text{км}}{\text{ч}} = 43 \cdot \frac{1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = \frac{43}{3,6}$ м/с
$F = 340 \text{ кН} = 340 \cdot 10^3$ Н
Найти:
$\eta$ — КПД двигателей электровоза.
Решение:
Коэффициент полезного действия (КПД) двигателя определяется как отношение полезной (механической) мощности $P_{\text{п}}$ к затраченной (электрической) мощности $P_{\text{з}}$, выраженное в процентах.
$\eta = \frac{P_{\text{п}}}{P_{\text{з}}} \cdot 100\%$
Затраченная мощность — это электрическая мощность, потребляемая двигателями. Она вычисляется по формуле:
$P_{\text{з}} = U \cdot I$
Полезная мощность — это механическая мощность, которую развивает электровоз для движения с постоянной скоростью. Она равна произведению силы тяги на скорость:
$P_{\text{п}} = F \cdot v$
Подставив выражения для мощностей в формулу для КПД, получим:
$\eta = \frac{F \cdot v}{U \cdot I} \cdot 100\%$
Теперь подставим числовые значения величин в системе СИ в полученную формулу:
$\eta = \frac{340 \cdot 10^3 \text{ Н} \cdot \frac{43}{3,6} \frac{\text{м}}{\text{с}}}{3 \cdot 10^3 \text{ В} \cdot 1,6 \cdot 10^3 \text{ А}} \cdot 100\%$
Выполним вычисления:
$\eta = \frac{340 \cdot 43}{3 \cdot 1,6 \cdot 10^3 \cdot 3,6} \cdot 100\% = \frac{14620}{4,8 \cdot 10^3 \cdot 3,6} \cdot 100\% = \frac{14620}{17280} \cdot 100\%$
$\eta \approx 0,84606 \cdot 100\% \approx 84,6 \%$
Округляя результат до целых, получаем, что КПД двигателей электровоза составляет примерно 85%.
Ответ: $\eta \approx 85\%$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 29.4 расположенного на странице 208 к задачнику 2008 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №29.4 (с. 208), авторов: Гельфгат (Илья Маркович), Генденштейн (Лев Элевич), Кирик (Леонид Анатольевич), профильный уровень обучения учебного пособия издательства Илекса.