Dane:

$P=30kW=30000W$  

$v=72\frac{km}{h}=\stackrel{1}{\sout{72}}\cdot \frac{1000m}{\underset{50}{\sout{3600}}s}=20\frac{m}{s}$  

Szukane:

$F=?$  

Rozwiązanie:

Samochód porusza się ze stała szybkością, czyli siła ciągu silnika równoważy siłę tarcia samochodu o podłoże. Dla ciała poruszającego się ruchem jednostajnym drogę możemy przedstawić za pomocą wzoru:

$s=v\cdot t$  

gdzie $s$  jest drogą jaką przebyło ciało poruszające się ze stałą prędkością $v$  w czasie $t$  . Pracę wykonaną przez poruszające się ciało przedstawiamy zależnością:

$W=F\cdot s$  

gdzie $W$  jest pracą wykonaną przez poruszające się ciało, na które działa siła $F$  na odcinku $s$ . Z tego wynika, że pracę wykonaną przez silnik możemy przedstawić wzorem:

$W=Fs$  

$W=Fvt$  

Moc w zależności od wykonanej pracy przedstawiamy wzorem:

$P=\frac{W}{t}$  

gdzie $P$  jest mocą jaka zostanie wydzielona przy wykonaniu pracy $W$  w czasie $t$ . Wówczas siłę ciągu silnika samochodu wyznaczymy z zależności:

$\frac{W}{t}=P$  

$\frac{Fv\cancel{t}}{\cancel{t}}=P$  

$Fv=P\mid :v$  

$F=\frac{P}{v}$  

Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:

$F=\frac{30000W}{20\frac{m}{s}}=\frac{30000\frac{J}{\cancel{s}}}{20\frac{m}{\cancel{s}}}=1500\frac{J}{m}=1500N$  

Odp.: Siła ciągu silnika wynosi $1500N$ .