Консультация № 173417
19.10.2009, 09:55
0.00 руб.
0 1 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Помогите, пожалуйста, решить задачу:

2. 29. Автомобиль массой m = 1,8 т спускается при выключенном двигателе с постоянной скоростью υ = 54 км/ч по уклону дороги (угол к горизонту α = 3°). Определить, какова должна быть мощность двигателя автомобиля, чтобы он смог подниматься на такой же подъем с той же скоростью.

Должно получиться: 27,7 кВт.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18353
22.10.2009, 21:04
общий
это ответ
Здравствуйте, kot31.

Пусть автомобиль массой m поднимается по дороге с уклоном, расположенным под углом α к горизонту, со скоростью v. Рассмотрим систему сил, действующих на автомобиль (рисунок 1). Поскольку автомобиль движется без ускорения, то равнодействующая сил, действующих на автомобиль (mg – сила тяжести, N – нормальная реакция дороги, F[sub]тр[/sub] – сила трения, F[sub]т[/sub] – сила тяги), равна нулю, а уравнения его движения следующие:



- в проекциях на ось абсцисс
Fт – Fтр – m ∙ g ∙ sin α = 0,
или, поскольку Fтр = f ∙ N,
Fт – f ∙ N – m ∙ g ∙ sin α = 0, (1)
- в проекциях на ось ординат
N – m ∙ g ∙ cos α = 0. (2)

Решая совместно уравнения (1) и (2), находим
Fт – f ∙ m ∙ g ∙ cos α – m ∙ g ∙ sin α = 0,
Fт = m ∙ g ∙ (f ∙ cos α + sin α). (3)

Для нахождения коэффициента f трения рассмотрим движение автомобиля вниз (рисунок 2).



Уравнения движения автомобиля следующие:
- в проекциях на ось абсцисс
Fтр – m ∙ g ∙ sin α = 0,
или, поскольку Fтр = f ∙ N,
f ∙ N – m ∙ g ∙ sin α = 0, (4)
- в проекциях на ось ординат
N – m ∙ g ∙ cos α = 0. (5)

Решая совместно уравнения (4) и (5), находим
f = tg α,
что после подстановки в выражение (3) дает
Fт = 2 ∙ m ∙ g ∙ sin α.

Искомая мощность равна
P = Fт ∙ v = 2 ∙ m ∙ g ∙ v ∙ sin α. (6)

Если подставить в формулу (6) числовые значения величин, получим
Fт = 2 ∙ 1,8 ∙ 103 ∙ 9,81 ∙ 15 ∙ 0,0523 ≈ 28 ∙ 103 (Вт) = 28 кВт.

Ответ: 28 кВт.

С уважением.
5
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа