Содержание
Какую среднюю мощность и силу тяги должен развивать электровоз, чтобы состав массой
Условие задачи:
Какую среднюю мощность и силу тяги должен развивать электровоз, чтобы состав массой 1000 т через 2 мин после начала равноускоренного движения по горизонтальному пути приобрел скорость 72 км/ч? Коэффициент силы сопротивления движению 0,005.
Задача №2.7.26 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Решение задачи:
Начнем с определения величины силы тяги. Для этого запишем второй закон Ньютона в проекции на горизонтальную ось (x):
Силу сопротивления движению (F_<сопр>) найдем по следующей формуле ((N=mg) из первого закона Ньютона в проекции на вертикальную ось (y)):
Так как движение равноускоренное без начальной скорости, и за время (t) скорость состава с электровозом станет равной (upsilon), то легко найти ускорение:
Окончательная формула для расчета силы тяги такая:
Средняя мощность равна отношению совершенной работы ко времени (за которое эта работа совершилась):
Так как вектор силы тяги (overrightarrow F) сонаправлен с вектором перемещения (overrightarrow S), т.е. угол (alpha) между ними равен (0^circ) и (cos alpha = 1), то работу силы тяги можно определить по такой формуле:
Путь при равноускоренном движении найдем по формуле:
Ранее было отмечено, что (upsilon = at), поэтому:
В итоге среднюю мощность найдем по такой формуле:
Переведем массу состава, время движения и скорость в систему СИ, а потом уже произведем вычисления.
[2;мин = 2 cdot 60;с = 120;с]
[F = <10^6>left(
[
Ответ: 217 кН; 2,17 МВт.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Источник http://easyfizika.ru/zadachi/dinamika/kakuyu-srednyuyu-moshhnost-i-silu-tyagi-dolzhen-razvivat-elektrovoz-chtoby-sostav-massoj/
