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这是一道关于水陆两用坦克的物理问题。题目给出了坦克在水中的最大行驶速度为5米每秒,发动机效率为40%,输出功率为430千瓦,以及柴油的热值。我们需要求解四个问题:匀速行驶10分钟的路程、发动机所做的功、牵引力大小,以及消耗的柴油质量。
现在我们来解决第一个问题:求坦克匀速行驶10分钟的路程。这是一个简单的匀速直线运动问题。已知速度为5米每秒,时间为10分钟等于600秒。根据路程公式s等于vt,我们可以计算出路程等于5乘以600,等于3000米。图中显示了路程随时间的线性增长关系。
接下来解决第二个问题:求发动机所做的功。已知发动机的输出功率为430千瓦,也就是4.3乘以10的5次方瓦特,时间为600秒。根据功的公式W等于Pt,我们可以计算出功等于4.3乘以10的5次方乘以600,等于2.58乘以10的8次方焦耳。这表示发动机在10分钟内输出的总能量。
现在解决第三个问题:求发动机的牵引力。已知输出功率为430千瓦,速度为5米每秒。根据功率公式P等于F乘以v,我们可以推导出牵引力F等于P除以v。将数值代入计算:F等于4.3乘以10的5次方除以5,等于86000牛顿。这个牵引力克服了坦克在水中运动时的阻力。
我们来解决一个关于水陆两用坦克的物理问题。题目给出了坦克在水中的最大行驶速度为5米每秒,发动机效率为40%,输出功率为430千瓦,柴油热值为4.3乘以10的7次方焦耳每千克。我们需要求解四个问题:最大速度行驶10分钟的路程、发动机所做的功、发动机的牵引力,以及消耗的柴油质量。
现在解决第一个问题:求坦克在水中以最大速度匀速行驶10分钟的路程。这是一个简单的匀速直线运动问题。已知最大速度为5米每秒,时间为10分钟等于600秒。根据路程等于速度乘以时间的公式,计算得出路程为5乘以600等于3000米,也就是3千米。
第二个问题:求发动机所做的功。已知输出功率为430千瓦,即4.3乘以10的5次方瓦,时间为10分钟即600秒。根据功等于功率乘以时间的公式,计算得出功为4.3乘以10的5次方乘以600,等于2.58乘以10的8次方焦耳。
第三个问题:求发动机的牵引力。这需要用到功率与力和速度的关系。已知输出功率为430千瓦,最大速度为5米每秒。根据功率等于力乘以速度的公式,可得牵引力等于功率除以速度。计算得出牵引力为4.3乘以10的5次方除以5,等于8.6乘以10的4次方牛顿。
最后解决第四个问题:求消耗的柴油质量。我们需要用到效率的概念。已知发动机所做的功为2.58乘以10的8次方焦耳,效率为40%,柴油热值为4.3乘以10的7次方焦耳每千克。根据效率公式,输入的热量等于输出功除以效率。而输入热量又等于质量乘以热值,因此质量等于输出功除以效率乘以热值。计算得出消耗的柴油质量为15千克。