Какую мощность N развивает двигатель автомобиля массой m = 1,2 т, если известно, что автомобиль едет с постоянной скоростью v = 72 км/ч: а) по горизонтальной дороге; б) в гору с углом уклона 4 градуса. в) под гору с тем же уклоном? Коэффициент трения k = 0,07.
Автомобиль едет с постоянной скоростью, значит силы сопротивления воздуха и качения равны силе тяги двигателя.
Для начала нужно найти скорость в м/с: v=72*1000/3600=20 м/с.
На горизонтальной дороге сила тяги будет равна F=m*a, здесь а-ускорение, которое равно 0, т.к. автомобиль едет с постоянной скоростью. Получаем: F=m*a=1200*0=0.
Так как на горизонтальной дороге сила тяги равна силе сопротивления, то сила сопротивления воздуха и качения равна массе автомобиля умноженной на ускорение свободного падения g=9.8 м/с^2. Т.е. F=m*g=1200*9.8=11760 Н.
Следовательно, двигатель автомобиля развивает силу F=11760 Н на горизонтальной дороге при постоянной скорости 72 км/ч.
На подъеме с углом наклона 4 градуса вес автомобиля считается силой, приложенной к нему вдоль поверхности подъема. Следовательно, на подъеме с углом наклона 4 градуса сила сопротивления будет равна силе тяги плюс вес автомобиля, т.е. F=m*g*sin(4)+m*g*cos(4)=1200*9.8*sin(4)+1200*9.8*cos(4)=1285.66 Н.
Тогда сила тяги будет равна: F=1285.66 м/c^2 - 11760 м/c^2=10,474 м/с^2.
На спуске коеффициент сопротивления увеличивается за счет силы трения. Но так как нельзя точно установить значение этого коеффициента, а именно сила трения здесь и неизвестна. Рекомендуем проводить больше глупых экспериментов (а ну как тут не усмехнуться), чтобы определить ее как приблизительно постоянное значение и изменять силу тяги в зависимости от направления движения.
По горам с уклоном коеффициент трения будет больше, и двигатель будет развивать большую силу для преодоления силы трения. Сила тяги будет равна силе сопротивления воздуха и качения плюс сила трения, поэтому F=m*a+m*g*cos(4)-m*k*g*sin(4)=1200*0+1200*9.8*cos(4)-1200*9.8*0.07*sin(4)=11927.2 Н соответственно и тяга.
Привет!
