Question

Решите установлений , між буксиром та баржею показує силу натягення тросу 30 кн . швидкість буксирування 10 узлів. потужність двигуна буксира 550 квт , потрібно визначити силу опору води корпуса буксира. якщо загальний кпд двигуна та гвинта складає 0,4 .

Answer 1

Скорость 10 узлов соответствует скорости 10*0,514=5,14 м/с. То есть за одну секунду буксир проходит 5,14 м. Так как буксир движется с постоянной скоростью, значит сума всех действующих на него сил равна нулю. (Примем направление "вперёд" за положительное). На буксир действуют силы: D - движущая сила, -B - сопротивление баржи и -С - сопротивление буксира.
Баланс сил: D-B-C=0; Отсюда сопротивление корпуса буксира равно С=D-B.
С учётом КПД, двигатель выдаёт полезной мощности W=550*0.4=220 кВт.
То есть за секунду двигатель совершает работу A=220 кДж; Это работа по перемещению буксира с баржей на расстояние 5,14 м. Работа равна силе, умноженной на перемещение A=F*L, значит сила равна F=A/L. Это и есть движущая сила D=A/L; Находим силу сопротивления корпуса буксира:
C=A/L-B;
C=(220000/5.14)-30000;
C=12.8 кН (округлённо)