Автомобиль массой 1 т трогается с места, и двигаясь равноускоренно, за 20 с набирает скорость 72 км/ч. Чему равна работа, совершенная двигателем автомобиля, если средняя сила сопротивления, действующая на автомобиль, равна 500 Н?

m = 1 т = 1000 кг.

V0 = 0 м/с.

t = 20 с.

V = 72 км/ч = 20 м/с.

Fсопр = 500 Н.

∠α = 0°.

A - ?

Механическая работа А силы F определяется формулой: А = F * S * cosα, где S - перемещение тела под действием силы, ∠α - угол между направлением силы F и перемещением S.

Запишем 2 закон Ньютона для автомобиля: m * a = F - Fсопр.

F = m * a + Fсопр.

а = (V - V0) / t.

S = V0 * t + а * t²/2.

Так как V0 = 0 м/с, то а = V/t, S = а * t²/2 = V * t/2.

cos 0° = 1.

А = (m * V / t + Fсопр) * V * t/2.

А = (1000 кг * 20 м/с / 20 с + 500 Н) * 20 м/с * 20 с/2 = 300000 Дж.

Ответ: двигатель автомобиля выполняет работу А = 300000 Дж.