Вопрос школьника
Какой мощностью обладает поток воздуха, нормально набегающий на автомобиль при скорости его движения 100 км/ч, если площадь его лобового сечения составляет s = 2,5 м2?
Ответ от учителя
Для определения мощности потока воздуха, нормально набегающего на автомобиль, необходимо знать скорость потока и его объемный расход.
Объемный расход можно определить по формуле Q = V/t, где Q — объемный расход, V — объем воздуха, проходящего через лобовое сечение автомобиля за время t, которое можно принять равным 1 секунде.
V = s * v, где s — площадь лобового сечения автомобиля, v — скорость движения автомобиля.
Таким образом, Q = s * v.
Мощность потока воздуха можно определить по формуле P = Q * ρ * v^2 / 2, где P — мощность потока воздуха, ρ — плотность воздуха, v — скорость потока воздуха.
Плотность воздуха при нормальных условиях (температура 20°C, давление 101325 Па) составляет около 1,2 кг/м3.
Таким образом, P = s * v * ρ * v^2 / 2 = 2,5 * 100/3,6 * 1,2 * (100/3,6)^2 / 2 = 10,8 кВт.
Ответ: мощность потока воздуха, нормально набегающего на автомобиль при скорости его движения 100 км/ч, составляет около 10,8 кВт.
