Номер 2, страница 104 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Работа, мощность, энергия. Параграф 28. Мощность. Темы докладов - номер 2, страница 104.

Условие.

Решение.

Понятие "самая мощная машина" очень широкое, так как машины бывают разных типов и предназначений. Мощность измеряется по-разному: в лошадиных силах, ваттах, а для реактивных двигателей — в единицах тяги. Рассмотрим рекордсменов в нескольких категориях.

Самые мощные серийные автомобили

В мире автомобилей борьба за звание самого мощного идет между электрическими гиперкарами и машинами с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). На сегодняшний день одними из самых мощных являются:

Электрический гиперкар Rimac Nevera: Этот хорватский автомобиль оснащен четырьмя электродвигателями, по одному на каждое колесо. Их суммарная пиковая мощность достигает 1914 л.с. ($1408$ кВт). Это позволяет ему демонстрировать феноменальную динамику разгона.

Гиперкар с ДВС Hennessey Venom F5: Американский гиперкар, оснащенный 6.6-литровым V8 с двойным турбонаддувом. Мощность этого двигателя составляет 1817 л.с. ($1355$ кВт), что делает его одним из самых мощных серийных автомобилей с ДВС в мире.

Ответ: Самыми мощными серийными автомобилями являются электрический Rimac Nevera (1914 л.с.) и бензиновый Hennessey Venom F5 (1817 л.с.).

Самые мощные промышленные машины

В этой категории размеры и мощность достигают гигантских масштабов, превосходя легковые автомобили в сотни раз.

Карьерный самосвал БелАЗ-75710: Это самый большой самосвал в мире, способный перевозить до 450 тонн груза. Он приводится в движение двумя дизельными двигателями, суммарная мощность которых составляет 4660 л.с. ($3430$ кВт).

Роторный экскаватор Bagger 293: Является самой большой самоходной наземной машиной в мире. Эта гигантская машина для добычи полезных ископаемых открытым способом потребляет огромное количество энергии. Суммарная установленная мощность всех её электродвигателей составляет $16.56$ МВт, что эквивалентно примерно $22 200$ л.с.

Ответ: Среди промышленных машин выделяются карьерный самосвал БелАЗ-75710 (4660 л.с.) и роторный экскаватор Bagger 293, суммарная мощность которого превышает $22 000$ л.с.

Самый мощный двигатель внутреннего сгорания

Абсолютным рекордсменом по мощности среди всех поршневых двигателей внутреннего сгорания является судовой двигатель.

Wärtsilä RT-flex96C: Это двухтактный низкооборотный дизельный двигатель, предназначенный для установки на крупных контейнеровозах. Его 14-цилиндровая версия способна развивать мощность более $108 920$ л.с. ($80 080$ кВт). Высота этого двигателя сравнима с четырехэтажным домом.

Ответ: Самым мощным ДВС в мире является судовой двигатель Wärtsilä RT-flex96C, развивающий мощность свыше $108 000$ л.с.

Самые мощные реактивные и ракетные двигатели

Мощность этих устройств принято измерять в единицах тяги (ньютонах или фунтах-силы), так как их работа напрямую связана с созданием реактивной силы, а не с вращением вала. Эквивалентная мощность в ваттах зависит от скорости полета и может достигать астрономических значений.

Авиационный двигатель General Electric GE9X: Самый мощный авиационный двигатель в мире, устанавливаемый на самолеты Boeing 777X. Он способен создавать тягу до $600$ кН.

Жидкостный ракетный двигатель РД-171М: Считается самым мощным жидкостным ракетным двигателем в истории. Он развивает тягу у земли свыше $7.9$ МН (меганьютонов). Для сравнения, пять двигателей F-1 первой ступени американской ракеты-носителя "Сатурн-5", доставившей людей на Луну, на старте создавали суммарную тягу около $34.5$ МН. Их общая мощность в момент отрыва от земли оценивается примерно в $190$ ГВт, что эквивалентно $255$ миллионам лошадиных сил.

Ответ: Самым мощным авиационным двигателем является GE GE9X (тяга до $600$ кН), а самым мощным жидкостным ракетным двигателем — РД-171М (тяга свыше $7.9$ МН). Суммарная мощность двигателей ракеты "Сатурн-5" на старте была эквивалентна сотням миллионов лошадиных сил.

Самые мощные энергетические установки

Если рассматривать машины, созданные для выработки энергии в стационарных условиях, то лидерами будут турбины электростанций.

Паровая турбина Arabelle: Эти турбины, производимые компанией General Electric, устанавливаются на самых современных атомных электростанциях. Мощность одной такой турбины может достигать $1900$ МВт ($1.9$ ГВт). В пересчете на лошадиные силы это составляет более $2.5$ миллионов л.с. Это самая мощная вращающаяся машина, созданная человеком.

Ответ: Самой мощной одиночной машиной непрерывного действия является паровая турбина Arabelle, используемая на АЭС, с мощностью до $1900$ МВт (более 2.5 млн л.с.).