Автомобиль массой m = 1,5 т спускается при выключенном двигателе с постоянной скоростью υ = 36 км/ч по уклону горы (угол к горизонту α = 15 градусов). Определите, какой должна быть мощность двигателя автомобиля, чтобы он смог преодолеть такой же подъём с той же скоростью
Для того чтобы автомобиль смог преодолеть подъем с постоянной скоростью, требуется, чтобы сила тяги была равна проекции силы сопротивления и силы инерции на ось движения.
Сила сопротивления можно выразить через силу инерции, умножив ее на коэффициент трения: F_с = μ m g * cos(α), где μ - коэффициент трения, g - ускорение свободного падения, α - угол наклона.
Сила инерции: F_ин = m * a, где a - ускорение автомобиля.
С учетом того, что автомобиль движется с постоянной скоростью, ускорение равно нулю, следовательно, сила инерции равна нулю.
Из условия равенства силы тяги с проекцией силы сопротивления на ось движения вдоль уклона получаем: T = μ m g * cos(α).
Мощность двигателя автомобиля равна произведению силы тяги на скорость движения: P = T υ = μ m g cos(α) * υ.
Подставляя известные значения, получаем: P = μ 1,5 10^3 9,81 cos(15) * 10/36 ≈ 22909 Вт.
Таким образом, мощность двигателя должна быть около 22909 Вт.
Для того чтобы автомобиль смог преодолеть подъем с постоянной скоростью, требуется, чтобы сила тяги была равна проекции силы сопротивления и силы инерции на ось движения.
Сила сопротивления можно выразить через силу инерции, умножив ее на коэффициент трения:
F_с = μ m g * cos(α),
где μ - коэффициент трения, g - ускорение свободного падения, α - угол наклона.
Сила инерции:
F_ин = m * a,
где a - ускорение автомобиля.
С учетом того, что автомобиль движется с постоянной скоростью, ускорение равно нулю, следовательно, сила инерции равна нулю.
Из условия равенства силы тяги с проекцией силы сопротивления на ось движения вдоль уклона получаем:
T = μ m g * cos(α).
Мощность двигателя автомобиля равна произведению силы тяги на скорость движения:
P = T υ = μ m g cos(α) * υ.
Подставляя известные значения, получаем:
P = μ 1,5 10^3 9,81 cos(15) * 10/36 ≈ 22909 Вт.
Таким образом, мощность двигателя должна быть около 22909 Вт.