2019-10-05
Мощность двигателя машины 85 л. с., а вес машины 1200 кГ. При движении с постоянной скоростью 48 км/час мощность, развиваемая двигателем, равна всего 20 л. с. Найдите величину самого крутого уклона, на который эта машина может подниматься с такой скоростью, считая, что сопротивление трения от наклона дороги не зависит. (Величину уклона характеризуйте либо углом по отношению к горизонтали, либо какой-нибудь функцией этого угла.)
Решение:
При равномерном движении автомобиля по горизонтальному участку дороги вся мощность двигателя $P_{1}$ уходит на преодоление сил трения, поэтому $P_{1} = F_{тр}v$, откуда $F_{тр} = P_{1}/v$.
При движении под углом $\theta$ к горизонту мощность двигателя расходуется как на преодоление сил тяготения, так и на преодоление сил трения. Следовательно, развиваемая мотором сила тяги $F$ равна
$F = W \sin \theta + F_{тр}$
($W$-вес автомобиля), а его мощность
$P = Fv = \left ( W \sin \theta + \frac{P_{1} }{v} \right ) v = Wv \sin \theta + P_{1}$.
При максимальном угле уклона мотор развивает максимально возможную мощность ($P_{max} = 85 л. с.$).
Таким образом,
$\sin \theta_{max} = \frac{P_{max} - P_{1} }{Wv} = 0,28$ и $\theta_{max} =16^{ \circ} 20^{ \prime}$