Номер 5, страница 181 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Упражнение 33. § 51. Мощность. Единицы мощности. Глава 4. Работа и мощность. Энергия - номер 5, страница 181.

5*. Автомобиль равномерно движется со скоростью 40$\frac{м}{с}$. Какова мощность двигателя, если сила сопротивления 1000 Н? (Сила сопротивления складывается из силы трения качения и сопротивления воздуха.)

Дано:

$v = 40 \frac{м}{с}$

$F_{сопр} = 1000 \text{ Н}$

Найти:

$P$

Решение:

По условию задачи, автомобиль движется равномерно. Это означает, что его скорость постоянна, а ускорение равно нулю ($a=0$). Согласно первому закону Ньютона, векторная сумма всех сил, действующих на тело, равна нулю, если тело движется равномерно и прямолинейно.

В направлении движения на автомобиль действуют сила тяги двигателя $F_{тяги}$ и сила сопротивления $F_{сопр}$ (включающая силу трения качения и сопротивление воздуха), направленная в противоположную сторону. Для равномерного движения должно выполняться условие равенства этих сил по модулю:

$F_{тяги} = F_{сопр}$

Из условия мы знаем, что $F_{сопр} = 1000 \text{ Н}$, следовательно, сила тяги двигателя также равна:

$F_{тяги} = 1000 \text{ Н}$

Мощность $P$, развиваемая двигателем, определяется как произведение силы тяги на скорость движения. Формула для мощности:

$P = F_{тяги} \cdot v$

Подставим числовые значения в эту формулу:

$P = 1000 \text{ Н} \cdot 40 \frac{м}{с} = 40000 \text{ Вт}$

Полученное значение можно перевести в киловатты (кВт), учитывая, что $1 \text{ кВт} = 1000 \text{ Вт}$:

$P = 40000 \text{ Вт} = 40 \text{ кВт}$

Ответ: мощность двигателя автомобиля составляет 40000 Вт (или 40 кВт).