Журналист
Landafym 31 октября 2019 в 09:49

Андроида заправляют манной кашей (калорийностью А=50,4 ккал в 100 г). Сколько ему надо съесть каши, чтобы пройти расстояние S= 1 км со скоростью пешехода u= 5 км/ч, развивая мощность N= 60 Вт?

Дано:
q=50,4 ккал/100 г можно сразу выразить≈2,1168*10^4 Дж/кг (по сути это A1)
S=1км =1000 м
v=5 км/ч ≈1,39 м/с
P=60 Вт

m -

С вашего позволения обозначу я калорийность через q. Буквой А ещё работа обозначается.

Решение
Мех. Работа A, которую необходимо выполнить андроиду (затраченная энергия) для перемещения на расстояние S равна:
A=FS  (1)
Если андроид движется равномерно, справедливо следующее выражение для мощности:
P=v*F  (2)
Из (2) можно выразить силу F через мощность P и скорость v
F= frac{P}{v}   (3)
Подставляя (3) в (2) получаем выражение для работы
A= frac{P}{v} cdot S  (4)

  1 кг "топлива" позволит выполнить работу A₁=q·10*4,2 Дж.  (5)
1 кал ≈4,2 Дж,
q - количество калорий в 100г. (Если используем так)
 Вот а чтобы выполнить заданную работу A, необходимую массу "топлива" (энергоносителя) расчитываем по формуле
m= frac{A}{A_1}   (6)
Подставим (4)  в (6) Получаем
m= frac{A}{A_1} = frac{P cdot S}{v cdot A_1} (7)
 Теперь числа.
Рассчитаем удельную энергоемкость "топлива" (количество энергии на килограмм). A₁
A_1= 50400*10*4,2=2,1168*10^4  [Дж/кг]
Теперь рассчитываем необходиму массу "топлива".
m= frac{P cdot S}{v cdot A_1} =frac{60 cdot 1000}{1,39 cdot 2,1168 cdot 10^4} approx 2,04 [кг]

ОТВЕТ: m≈2,04 кг.

Физические задачи
Для комментирования необходимо зарегистрироваться на сайте