Определите мощность двигателя автомобиля массой 2 тонны

. для школьных учителей .
Как теперь смотреь флэш-файлы!

Физика для чайников
Диафильмы по физике

Инфографика по физике
Кроссворды по физике

Задачи-загадки по физике
Ребусы по физике

Презентации по физике
Головоломки

Работа силы. Механическая работа и мощность. Примеры решения задач по физике. 10-11 класс

Подробности Просмотров: 610

Задачи по физике — это просто!

Вспомним

Формула работы силы:

Полная работа — эта работа всех сил, действующих на тело (иначе работа равнодействующей силы).

Если работа совершается за какой-то промежуток времени t, то средняя мощность:

Не забываем
Решать задачи надо всегда в системе СИ!

А теперь к задачам!

Типовые задачи из курса школьной физики по динамике на вычисление работы сил, действующих на тело при движении.

Задача 1

Какую работу надо совершить двигателю, чтобы автомобиль массой 800 кг прошел из состояния покоя равноускоренно 90 м за 5 секунд? Коэффициент трения равен 0,2.

Задача 2

Определить работу, совершаемую лебедкой по подъему груза массой 25 кг на высоту 20 м, если движение равномерное.

Задача 3

Определить полную работу, совершаемую грузом при перемещении его на 10 м за веревку по горизонтали, если сила трения равна 50Н, а сила тяги составляет 200Н и направлена под углом 30 o к горизонтали.

Задача 4

Груз массой 100 кг перемещают за веревку с постоянной скоростью на расстояние 10 метров по горизонтали. Определить работу силы натяжения веревки, если веревка натянута под углом 45 o к горизонту, а коэффициент трения равен 0,5.

Задача 5

Автомобиль массой 500 кг начинает двигаться по горизонтальному участку пути из состояния покоя и достигает скорости 20 м/с. Определить работу, совершенную двигателем.

Задача 6

Определить среднюю мощность лебедки, поднимающую груз массой 5 тонн на высоту 10 метров за 6 минут.

Источник

Определить мощность, развиваемую двигателем

Автомобиль массой 2 т трогается с места и едет в гору, которая поднимается на 2 м каждые 100 м пути. Пройдя 100 м, он достигает скорости 32,4 км\ч. Коэффициент трения равен 0,05. Определите мощность, развиваемую двигателем.
Вот мое решение:

Получаю неверный ответ. Что я делаю не так?

Добавлено через 57 минут
upd: посчитал отдельно работу каждой силы, выведя из этого выражение неизвестную работу силы тяги, и разделил последнюю на интервал времени — ответ верный. А почему все-таки нельзя было использовать значение скорости из безвременной формулы, подставив его в скалярное произведение векторов силы и мгновенной скорости, когда угол между ними равен нулю?

Определить мощность, развиваемую трактором.
Трактор тянет плуг, прилагая силу 80 кН под углом 20° к направлению перемещения. Определить.

Определить мощность, развиваемую мотором
Здравствуйте!Я уже незнаю что делать!Помогите пожайлуста с задачей!:( Вертолет массой m = 3 т.

Определить мгновенную мощность, развиваемую при вращении тела
Определить мгновенную мощность, развиваемую при вращении тела, если момент сил 9 Н*м, а угловая.

Определите мощность, развиваемую паровозом
Поезд массой m=106 кг поднимается равномерно со скоростью V= 36 км/ч по уклону в 10 м на 1 км.

Сообщение от Мальчик

angor6, угол очень мал, поэтому его косинус можно приближенно считать единицей. В первом случае ответ 19638 Дж, а во втором — 9819 Дж(верный последний). У меня есть предположение, что это мгновенная и средняя мощности, прав ли я?

Добавлено через 10 минут
Вт*

Лучший ответСообщение было отмечено Мальчик как решение

Решение

Мальчик, да, как уже отметил angor6, формулировка нечеткая. Добавлю — нигде не сказано, что автомобиль движется с постоянным ускорением, что требует непрерывного управления педалью газа и практически сложно достижимо. Также не очень понятно что такое коэффициент трения — трение в осях, коэффициент, определяющий общую потерю мощности во вех механизмах, . .
Пример для пояснения: Вы начали движение и притопили педаль газа. Но не слишком — проскальзывания нет и резина не «горит». Пусть при таком нажатии педали двигатель может развить мощность N. Для простоты уберем горку и трение в осях. Единственная сила, которая разгоняет автомобиль это трение между резиной и дорогой( ). Тогда движение будет описываться так:
v=\sqrt<\frac<2N>(t-\frac<2m<\mu >^<2>^<2>>)>, t>t1″/>,

Т.е. сначала будет движение с постоянным ускорением, а далее скорость будет расти как . (Педаль газа зафиксирована. Можно посчитать общий путь, пройденный автомобилем за время t и приравнять скорость, после прохождения 100м к заданной. Т.к. имеются 2 уравнения на скорость и дистанцию и еще 2 параметра ( и N) то решений для t бесконечно много.)
Для чего все это? Не знаю, мне показалась некоторая неуверенность в дискуссии, и вдруг Вам это пригодится в других задачах.

Добавлено через 9 минут
Добавлю, подобные задачи часто бывает проще (меньше шансов запутаться) решать через энергетику.

Источник

Мощность двигателя

Расчет мощности двигателя автомобиля

5 популярных способа как вычислить мощность двигателя автомобиля используя такие данные как:
— обороты двигателя,
— объем мотора,
— крутящий момент,
— эффективное давление в камере сгорания,
— расход топлива,
— производительность форсунок,
— вес машины
— время разгона до 100 км.

Каждая из формул, по которой будет производиться расчет мощности двигателя автомобиля довольно относительная и не может со 100% точностью определить реальную лошадиную силу движущую машину. Но произведя подсчеты каждым из приведенных гаражных вариантов, опираясь не те или иные показатели, можно рассчитать, по крайней мене, среднее значение будь-то стоковый или тюнингованный движок, буквально с 10-ти процентной погрешностью.
Мощность — энергия, вырабатываемая двигателем, она преобразуется в крутящий момент на выходном валу ДВС. Это не постоянная величина. Рядом со значениями максимальной мощности всегда указываются обороты, при которых можно её достигнуть. Точкой максимума достигается при наибольшем среднее эффективном давлении в цилиндре (зависит от качества наполнения свежей топливной смесью, полноты сгорания и тепловых потерь). Наибольшую мощность современные моторы выдают в среднем при 5500–6500 об/мин. В автомобильной сфере измерять мощность двигателя принято в лошадиных силах. Поэтому поскольку большинство результатов выводятся в киловаттах вам понадобится калькулятор перевода кВт в л.с

Как рассчитать мощность через крутящий момент

Самый простой расчет мощности двигателя авто можно определить по зависимости крутящего момента и оборотов.
—Крутящий момент
Сила, умноженная на плечо ее приложения, которую может выдать двигатель для преодоления тех или иных сопротивлений движению. Определяет быстроту достижения мотором максимальной мощности. Расчетная формула крутящего момента от объема двигателя:
Мкр = VHхPE/0,12566, где
VH – рабочий объем двигателя (л),
PE – среднее эффективное давление в камере сгорания (бар).
—Обороты двигателя — Скорость вращения коленчатого вала.
Формула для расчета мощности двигателя внутреннего сгорания автомобиля имеет следующий вид:
P = Mкр * n/9549 [кВт], где:
Mкр – крутящий момент двигателя (Нм),
n – обороты коленчатого вала (об./мин.),
9549 – коэффициент, дабы обороты подставлять именно в об/мин, а не косинусами альфа.
Поскольку по формуле, результат получим у кВт, то при надобности также можно конвертировать в лошадиные силы или попросту умножать на коэффициент 1,36.
Использование данных формул — это самый простой способ перевести крутящий момент в мощность.
А дабы не вдаваться во все эти подробности быстрый расчет мощности ДВС онлайн, можно произвести, используя наш калькулятор.
Но, к сожалению, данная формула отражает лишь эффективную мощность мотора которая не вся доходит именно до колес автомобиля. Ведь идут потери в трансмиссии, раздаточной коробке, на паразитные потребители (кондиционер, генератор, ГУР и т.п.) и это без учета таких сил как сопротивление качению, сопротивление подъему, аэродинамическое сопротивление.

Как рассчитать мощность по объему двигателя

Если же вы не знаете крутящий момент двигателя своего автомобиля, то для определения его мощности в киловаттах также можно воспользоваться формулой такого вида:
Ne = Vh * pe * n/120 (кВт), где:
Vh — объём двигателя, см³
n — частота вращения, об/мин
pe — среднее эффективное давление, МПа (на обычных бензиновых моторах оставляет порядка 0,82 — 0,85 МПа, форсированных — 0,9 МПа, а для дизеля от 0,9 и до 2,5 МПа соответственно).
Для получения мощности движка в «лошадках», а не киловаттах, результат следует разделить на 0,735.

Расчет мощности двигателя по расходу воздуха

Такой же приблизительный расчет мощности двигателя можно определять и по расходу воздуха. Функция такого расчета доступна тем, у кого установлен бортовой компьютер, поскольку нужно зафиксировать значение расхода, когда двигатель автомобиля, на третьей передаче, раскручен до 5,5 тыс. оборотов. Полученное значение с ДМРВ делим на 3 и получаем результат.
Формула как рассчитать мощность ДВС по расходу воздуха в итоге выглядит так:
Gв [кг]/3=P[л.с.]
Такой расчет, как и предыдущий, показывает мощность брутто (стендовое испытание двигателя без учета потерь), которая выше на 10—20% от фактической. А еще стоит учесть, что показания датчика ДМРВ сильно зависят от его загрязненности и калибровок.

Расчет мощности по массе и времени разгона до сотни

Еще один интересный способ как рассчитать мощность двигателя на любом виде топлива, будь-то бензин, дизель или газ – по динамике разгона. Для этого используя вес автомобиля (включая пилота) и время разгона до 100 км. А чтобы Формула подсчета мощности была максимально приближена к истине нужно учесть также потери на пробуксовку в зависимости от типа привода и быстроту реакции разных коробок передач. Приблизительные потери при старте для переднеприводных составит 0,5 сек. и 0,3-0,4 у заднеприводных авто.
Используя этот калькулятор мощности ДВС, который поможет определить мощность двигателя исходя из динамики разгона и массы, вы сможете быстро и достаточно точно узнать мощь своего железного коня не вникая в технические характеристики.

Расчет мощности ДВС по производительности форсунок

Не менее эффективным показателем мощности автомобильного двигателя является производительность форсунок. Ранее мы рассматривали её расчет и взаимосвязь, поэтому, труда, высчитать количество лошадиных сил по формуле, не составит. Подсчет предполагаемой мощности происходит по такой схеме:

Где, коэффициент загруженности не более 75-80% (0,75…0,8) состав смеси на максимальной производительности где-то 12,5 (обогащенная), а коэффициент BSFC будет зависеть от

того какой это у вас двигатель, атмосферный или турбированный (атмо — 0.4-0.52, для турбо — 0.6-0.75).
Узнав все необходимые данные, водите в соответствующие ячейки калькулятора показатели и по нажатию кнопки «Рассчитать» Вы сразу же получаете результат, который покажет реальную мощность двигателя вашего авто с незначительной погрешностью. Заметьте, что вам совсем не обязательно знать все представленные параметры, можно расчищать мощность ДВС отдельно взятым методом.
Ценность функционала данного калькулятора заключается не в расчете мощности стокового автомобиля, а если ваш автомобиль подвергся тюнингу и его масса и мощность притерпели некоторые изменения.

Адрес:

ул. Бабушкина, 2А, Орехово-Зуево, Московская обл., 142601

Источник

Поделиться с друзьями
Электрика и электроника
Adblock
detector