При неизменной мощности автомобиля сила сопротивления

Тест с ответами: ОГЭ по физике

1. Какое(-ие) из утверждений верно(-ы). Сила всемирного тяготения между Землёй и Луной:
1. зависит от масс Земли и Луны
2. является причиной вращения Луны вокруг Земли
а) только 1 вариант
б) только 2 вариант
в) оба правильные +

2. Одно из положений молекулярно-кинетической теории строения вещества заключается в том, что “частицы вещества (молекулы, атомы, ионы) находятся в непрерывном хаотическом движении”. Что означают слова “непрерывное движение”
а) частицы все вместе движутся то в одном, то в другом направлении
б) движение молекул никогда не прекращается +
в) частицы всё время движутся в определённом направлении

3. Металлическая пластина, имевшая положительный заряд, по модулю равный 10 е, при освещении потеряла шесть электронов. Каким стал заряд пластины:
а) +4 е
б) +16 е +
в) – 16 е

4. Электродвигатель работает при напряжении 220 В и силе тока 40 А. Чему равна полезная мощность двигателя (кВт), если известно, что его КПД составляет 75 %:
а) -6.6
б) 6
в) 6.6 +

5. Тело массой m, брошенное с поверхности земли вертикально вверх с начальной скоростью v0, поднялось на максимальную высоту h0. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Полная механическая энергия тела на некоторой промежуточной высоте h равна:
а) mgh
б) mgh0 +
в) mgh+1

6. Атмосферное давление измеряет этот прибор:
а) манометр
б) барометр – анероид +
в) термометр

7. Температуру воздуха измеряет этот прибор:
а) манометр
б) гигрометр
в) термометр +

8. Влажность воздуха измеряет этот прибор:
а) гигрометр +
б) манометр
в) барометр

9. Мяч бросают вертикально вверх с поверхности Земли. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. При увеличении начальной скорости мяча в 2 раза высота подъёма мяча:
а) увеличится в 2 раза
б) не изменится
в) увеличится в 4 раза +

10. Сравните громкость звука и высоту тона двух звуковых волн, испускаемых камертонами, если для первой волны амплитуда А1 = 1 мм, частота ν1 = 600 Гц, для второй волны амплитуда А2 = 2 мм, частота ν2 = 300 Гц.:
а) громкость первого звука больше, чем второго, а высота тона меньше
б) и громкость, и высота тона первого звука меньше, чем второго
в) громкость первого звука меньше, чем второго, а высота тона больше +

11. На коротком плече рычага укреплён груз массой 100 кг. Для того чтобы поднять груз на высоту 8 см, к длинному плечу рычага приложили силу,равную 200 Н. При этом точка приложения этой силы опустилась на 50 см. Определите КПД рычага.:
а) 80 +
б) 75
в) 60

12. 3 л воды, взятой при температуре 20 °С, смешали с водой при температуре 100 °С. Температура смеси оказалась равной 40 °С. Чему равна масса горячей воды? Теплообменом с окружающей средой пренебречь.:
а) 2
б) 1 +
в) 3

13. Рассчитайте длину нихромовой проволоки площадью поперечного сечения 0,05 мм2, необходимой для изготовления спирали нагревателя мощностью 275 Вт, работающего от сети постоянного напряжения 220 В.:
а) 8 +
б) 6
в) 3

14. 3 металлических шара одинаковых размеров, свинцовый, стальной и алюминиевый, подняты на одну и ту же высоту над столом. Потенциальная энергия какого шара максимальна? (Потенциальную энергию отсчитывать от поверхности стола.):
а) алюминиевого
б) свинцового +
в) стального

15. Шарик движется вниз по наклонному жёлобу без трения. В процессе движения
а) и кинетическая энергия, и полная механическая энергия шарика увеличиваются
б) и потенциальная энергия, и полная механическая энергия шарика увеличиваются
в) кинетическая энергия шарика увеличивается, его полная механическая энергия не изменяется +

16. Санки массой m скатываются с горки высотой h без начальной скорости. После этого они продолжают двигаться по горизонтальной поверхности и спустя некоторое время останавливаются. Как при этом изменилась их полная механическая энергия:
а) увеличилась на mgh
б) уменьшилась на mgh +
в) не изменилась

17. Снаряд массой m, летящий со скоростью v, разрывается на высоте h на три осколка, разлетающихся в разные стороны. Полный импульс осколков сразу после разрыва равен по модулю:
а) mv +
б) mgh
в) mv/3

18. При неизменной мощности автомобиля сила сопротивления движению уменьшилась в 2 раза. Что произошло со скоростью автомобиля при равномерном прямолинейном движении:
а) увеличилась в 4 раза
б) не изменилась
в) увеличилась в 2 раза +

19. Мощность первого подъёмного крана в 3 раза меньше мощности второго. При одинаковой массе поднимаемого груза скорость его перемещения у первого крана по сравнению со вторым:
а) в 3 раза меньше +
б) в 9 раз меньше
в) в 3 раза больше

20. Искусственный спутник Земли, масса которого равна m, равномерно движется по круговой орбите радиусом R. Работа, совершаемая силой тяжести за время, равное периоду обращения, равна:
а) πmgR
б) 0 +
в) mgR

21. Локомотив движется по инерции и автоматически сцепляется с неподвижным вагоном. Как при этом меняется по модулю импульс локомотива и импульс вагона относительно земли:
а) импульс локомотива уменьшается, импульс вагона увеличивается +
б) импульс локомотива уменьшается, импульс вагона не меняется
в) импульс локомотива не меняется, импульс вагона увеличивается

22. Камень падает из состояния покоя, оторвавшись от скалы. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Если масса камня, падающего из состояния покоя с той же высоты, будет больше в 2 раза, скорость камня в момент приземления:
а) будет такой же, что и в первом случае +
б) увеличится в 4 раза
в) увеличится в 2 раза

23. Как называется промежуток времени, за который тело, равномерно движущееся по окружности, совершает один полный оборот:
а) частотой обращения
б) периодом обращения +
в) центростремительным ускорением

24. Как меняются частота и скорость звука при переходе звуковой волны из воздуха в воду:
а) частота увеличивается, скорость не изменяется
б) частота не изменяется, скорость увеличивается +
в) частота не изменяется, скорость уменьшается

25. Необходимо сравнить громкость звука и высоту тона двух звуковых волн, испускаемых камертонами, если для первой волны амплитуда А1 = 1 мм, частота v1 = 600 Гц, для второй волны амплитуда А2 = 2 мм, частота v2 = 300 Гц.:
а) громкость первого звука меньше, чем второго, а высота тона больше +
б) и громкость первого звука, и высота тона больше, чем второго
в) громкость первого звука больше, чем второго, а высота тона меньше

26. Мяч начинает падать на землю с высоты 20 м с начальной скоростью, равной нулю. Какую скорость приобретёт мяч к моменту удара о поверхность земли? Сопротивлением воздуха пренебречь:
а) 40 м/с
б) 5 м/с
в) 20 м/с +

27. Радиус движения тела по окружности уменьшили в 2 раза, его линейную скорость тоже уменьшили в 2 раза. Как изменилось центростремительное ускорение тела:
а) увеличилось в 2 раза
б) уменьшилось в 2 раза +
в) увеличилось в 4 раза

28. Ускорение свободного падения вблизи поверхности Меркурия равно 3,7 м/с2. Это означает, что:
а) все свободно падающие тела вблизи поверхности Меркурия движутся со скоростью 3,7 м/с
б) все свободно падающие из состояния покоя тела вблизи поверхности Меркурия за 1 с изменяют свою скорость на 3,7 м/с +
в) все свободно падающие из состояния покоя тела вблизи поверхности Меркурия за 1 с пролетают 3,7 м

29. Шарик на нити, совершающий свободные колебания, приходит от крайнего правого положения до крайнего левого положения за 0,8 с. Чему равна частота колебания шарика:
а) 2,5 Гц
б) 0,625 Гц +
в) 1,25 Гц

30. Алюминиевый шар, подвешенный на нити, опущен в дистиллированную воду. Затем шар перенесли из дистиллированной воды в крепкий раствор поваренной соли. При этом сила натяжения нити:
а) уменьшится +
б) не изменится
в) увеличится

Источник статьи: http://liketest.ru/fizika/test-s-otvetami-oge-po-fizike.html

Силы сопротивления движению автомобиля

Автомобиль по ровному шоссе надо толкать с меньшей силой, чем в гору. Против ветра автомобилю двигаться труднее, чем по ветру.

Сопротивление качению колес автомобиля. Трение качения объясняется тем, что при перекатывании одного тела по другому оба тела деформируются и на это затрачивается работа. Чем сильнее деформация, тем больше сила трения качения. Благодаря упругости шины значительно уменьшается тряска во время движения, но одновременно увеличивается сопротивление качению. У автомобильного пневматического колеса оно значительно больше, чем у металлических колес железнодорожных вагонов.

Силу сопротивления качению колес определяют динамометром, буксируя автомобиль по дороге.

Установлена следующая зависимость между силой F_к сопротивления качению колес и силой тяжести автомобиля:

где: G — сила тяжести автомобиля; f — коэффициент трения качения колеса автомобиля; по дороге с асфальтобетонным покрытием он равен 0,015; по каменному покрытию — 0,020; по проселочной дороге — 0,03 и по песку — 0,15.

Сопротивление воздуха движению автомобиля тем больше, чем выше скорость движения и значительнее лобовая площадь автомобиля. Сила Fω сопротивления воздуха также зависит от формы кузова автомобиля — его обтекаемости.

Установлено, что:

где: S — лобовая площадь автомобиля, м 2 ; υ — скорость движения автомобиля, м/сек; k — коэффициент обтекаемости автомобиля, н * сек 2 /м* (кгс Х сек 2 /м 4 ).

Поскольку при движении на автомобиль всегда действуют сила F_к сопротивления качению колес и сила F_ω сопротивления воздуха, то для поддержания равномерного движения на горизонтальной дороге необходимо, чтобы тяговая сила Р_с была равна сумме этих двух сил:

Сопротивление движению на подъем. При движении на подъем необходимо затрачивать некоторую дополнительную силу F_h.

Схема движения автомобиля на подъеме

Если обозначить силу тяжести автомобиля через G, а угол между осью дороги и горизонтальной плоскостью через а, то вследствие разложения сил:

Подъемы и спуски на автомобильных дорогах принято характеризовать не углом α, а так называемым уклоном, равным отношению высоты h подъема к его основанию b.

Очевидно, уклон численно равен тангенсу угла α:

Обычно уклоны на автомобильных дорогах не превышают 0,06 — 0,08. В случае равномерного движения автомобиля на подъем сила тяги должна быть равна сумме сил сопротивления качению, сопротивления воздуха и сопротивления движению на подъем:

На спусках сила F_h направлена в сторону движения автомобиля.

В этом случае:

Если к ведущим колесам подвести момент, обеспечивающий превышение силы тяги над суммой сил сопротивления движению, то автомобиль будет двигаться ускоренно.

Сила F_j, вызывающая ускорение автомобиля, будет равна:

Работа этой силы на пути S разгона, выражающаяся произведением F_jS, идет на увеличение кинетической энергии движущегося автомобиля (повышение его скорости).

Когда тяговая сила окажется меньшей, чем сумма сил сопротивления движению, автомобиль будет двигаться замедленно.

Величина силы F_j, вызывающей замедление и направленной в этом случае противоположно движению автомобиля, равна:

Контрольные вопросы

Как возникает тяговая сила на ведущих колесах автомобиля?

Как увеличить коэффициент сцепления колес с дорогой?

Как увеличить тяговую силу автомобиля?

Назовите силы сопротивления движению автомобиля.

От чего зависит сопротивление качению колес автомобиля?

От чего зависит сопротивление воздуха движению автомобиля?

Нарисуйте схему, объясняющую возникновение сопротивления движению автомобиля на подъем.

«Автомобиль», под. ред. И.П.Плеханова

Источник статьи: http://www.carshistory.ru/avtomobil/hodovaya_chast/sily_deystvuuschie_na_dvizhuschiysya_avtomob/1074.html

Хочешь низкий расход и лучше разгон — снижай массу! Или не грузи лишнее в автомобиль.

Часто водители возят в автомобиле много вещей, загружая багажник на все случаи жизни, устанавливают дополнительное оборудование, которое тоже затрудняет движение. Но нужно ли это?

Давайте разберемся, как зависит расход топлива и динамика от загрузки автомобиля, как снижение его массы на 10% повлияет на расход и время разгона, и на сколько нужно было бы поднять мощность двигателю, чтобы добиться такого же разгона до 100 км/ч!

Как разгоняется автомобиль?

Мощность ДВС при движении автомобиля идет на следующих «потребителей»:

1. силы сопротивления воздуха

2. силы сопротивления качению

Пункты 1 и 2 — постоянные силы, зависящие от скорости движения авто и его параметров! Они относятся к равномерному движению.

Подробнее про то, как эти силы рассчитать, и как расход топлива зависит от скорости движения — читайте в статье «Быстрее едешь — больше платишь! Почему растет расход?»

Оставшаяся мощность ДВС идет на разгон автомобиля, преодоление сил инерции.

Т.е. запас мощности Вашего автомобиля для обеспечения разгона с ростом скорости падает, динамика ухудшается!

Разгоняем автомобиль, загружаем салон и багажник, замеряем расход топлива

Итак, мы выяснили, сколько мощности у нас остается на разгон автомобиля.

Для наглядности я сделал расчеты для движения компактного автомобиля (снаряженная масса 1355кг, 122л.с.) , который едет в следующих конфигурациях :

1. водитель (75кг по стандарту) и «ручная кладь» (23кг);

2. водитель и пассажир (2 х 75кг), у каждого по багажу (2 х 23кг);

3. водитель и 4 пассажира (5 х 75кг), все с вещами ( 5 х 23кг );

4. водитель и его багаж, автомобиль облегчен на 10% (-135кг).

Разгон автомобиля

Т.к. все автомобили разные, а я беру некий «усредненный», моменты переключения передач мы опустим. Будем считать, что разгон происходит на «идеальном вариаторе», который всегда держит двигатель в оптимальных режимах, изменяя передаточное число. В реальной жизни к этому результату прибавятся время на переключения и нелинейность характеристики ДВС.

Видим, как увеличение или снижение массы автомобиля на 10% дает изменение динамики автомобиля на 5%!

Расход топлива

Увеличение или снижение массы автомобиля не может не сказаться на расходе топлива, т.к. от массы зависит мощность сопротивления качению автомобиля !

Увеличение или снижение массы автомобиля на 10% дает изменение расхода топлива на 4%.

А что с мощностью?

Снижение снаряженной массы автомобиля на 10% эквивалентно увеличению мощности примерно на те же 10%!

В нашем случае автомобиль с ДВС 122л.с. и изначальной массой 1355кг облегчили на 10% . С водителем и его багажом авто до 100км/ч с «идеальным вариатором» разгоняется за 9,15с .

Такую же динамику мы получим , если в тех же условиях исходный автомобиль будем разгонять при помощи ДВС 135л.с.!

Если у Вас остались вопросы, как эти силы рассчитать, и как расход топлива зависит от скорости движения — читайте статью «Быстрее едешь — больше платишь! Почему растет расход?»

Ставьте лайк 👍 , делитесь статьей, подписывайтесь на канал, комментируйте — это поможет мне понять, на чем стоит остановиться подробнее, какие темы осветить, что Вам, читатели, интересно!

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/unlock_autoblog/hochesh-nizkii-rashod-i-luchshe-razgon-snijai-massu-ili-ne-gruzi-lishnee-v-avtomobil-5cdd8a5aeb5ea100b2d1470a