Mennyi benzin fogy?
Egy 500kg versenyautó felgyorsul ideális körülmények között (se súrlódás, se légellenállás) 0-ról 100 km/h-ra.
A gyorsulásához szükséges energiát benzinből fedezi, a benzin fűtőértéke 44MJ/kg.
a) mennyi benzint éget el a versenyautó?
b) mennyi benzint éget el a versenyautó, ha 100km/h-ról 200km/h-ra gyorsul?
c) hogyan egyeztethető össze ez a két eredmény Galilei relativitási elvével, mely szerint különböző sebességű rendszerekben ugyanolyan a fizika?
MJ-ban, J-ban m/s van /kg*(m/s)^2/
ezért átváltás 100 km/h-> 100/3,6= 27,8 m/s
gyorsuláshoz kellő munka számítása W= F*s= X MJ (X/44 kg benzint éget)
gyorsító erő F= m*a (m=500 kg)
megtett út egyenletes gyorsulással s= v0*t +a/2*t^2
v0=0 ezért s= a/2*t^2
'a' ismeretlen a= delta v /delta t= 27,8/t
delta v a sebesség változása 0->27,8m/s
't' ismeretlen, de kiesik a behelyettesítés után
W= m*a*a/2*t^2 =m *27,8/t *(27,8/t)/2 *t^2 (nevezőben t*t, számlálóban t^2=t*t)
W= m*27,8*27,8/2= 193210 J= 0,193 MJ
benzin 0,193MJ/ 44MJ/kg= 0,0044 kg= 4,4 g
__
b) s= v0*t +(a/2)*t^2
v0= 27,8 m/s (200 km/h= 55,6m/s)
a= delta v /delta t= (55,6-27,8)/t= 27,8/t
s= 27,8*t +(27,8/2/t)*t^2= 27,8*t +13,9*t= 41,7*t
behelyettesítesz ebbe W= F*s= m*a*s
W= 0,580 MJ -> benzin 0,0132 kg= 13,2 g
Valamelyik részt nem érted vagy bővebben?
gyorsítási munka W=F*s
különbség: 's' megtett út b)esetben 3-szor több
Magyarázat:
benne egy kis hiba javítva:
W= m*a*s= m*s*a= m *(v2+v1)/2 *(v2-v1)
ezt érted-e 1/t *t=1 kiesik: ((v2+v1)/2)*t *(v2-v1)/t= (v2+v1)/2 *(v2-v1)
Azt vártam, hogy ugyanakorra a munkavégzés a két esetben.
Ha kinetikus energiával számoltál volna, felmerült volna a kérdés, hogy Galilei egy 100km/h-val robogó anyahajó fedélzetén ha gyorsul, akkor miért fogyaszt több benzint.
Köszi a választ!
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!