LÖSNINGAR - Fysikum

4. Den drivande (nyttiga) kraften från en bilmotor är 0,60 kN under 1 mils körning.Motorns verkningsgrad är 25%. Hur mycket bensin har motorn förbrukat om 1 liter bensin gerenergin 30 MJ?Lösning: Då bilen färdats sträckan s = 1 mil = 10000 m har det nyttiga arbetet F·s =0,60·10 3·10000 Nm == 6,0·10 6 Nm uträttats.Verkningsgraden är 25 %. Den energi som behöver tillföras är således 6,0⋅1060,2524 MJ1 liter bensin ger 30 MJ.Bensinförbrukning: 24 liter/mil = 0,80 liter/mil.30Svar: 0,80 liter/milJ = 24·10 6 J =5. Två kroppar med massorna 2,0 kg och 4,0 kg är förbundna med en tunn tråd som tålbelastningen 18 N innan den brister. Man låter 4,0 kg-kroppen falla medan 2,0 kg-kroppen fårglida på ett friktionsfritt horisontellt underlag.Kommer tråden att brista? För full poäng måste dragkraften som tråden utsätts för beräknas.2,0 kg4,0 kgLösning: Den hängande viktens tyngd är 4,0 ⋅ g = 4,0 ⋅ 9, 82 N = 39,28 NDenna kraft accelererar hela systemet med massan(2,0 + 4,0) kgKraftekvationen ger accelerationenF 39,28 22a = = m/s = 6,55 m/sm 6,0Om vi tillämpar kraftekvationen på enbart 2,0 kg-kroppen får vi F s = ma = 2, 0 ⋅ 6, 55 N = 13,1 N.F sär den sökta kraften i tråden. Den är mindre än 18 N vilket innebär att tråden inte brister.Svar: Tråden brister intePDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com