Question

Какой максимальный угол подъема может преодолеть тепловоз, который развивает мощность p=370 квт, перемещая состав, массой m=2000 т со скоростью, модуль которой v=7.2 км/ч? угол наклона мал, а коэффициент сопротивления движению µ=0,002.

Answer 1

Рассмотрим крайний случай: тепловоз поднимается без ускорения в горку под углом . запишем для него второй закон ньютона в проекции на ось, направленную вдоль наклонной плоскости горки (вверх будет действовать сила тяги (f = p/v), а вниз - сила трения и проекция силы тяжести): p/v = m·g·sinα + μ·m·g·cosα выразим из основного тригонометрического тождества sinα через cosα:избавимся от sinα и поработаем с выражением, чтобы получить квадратное уравнение с cosα: (p/v - μ·m·g·cosα)² = m²·g²·(1 - cosα) || перенесли налево слаг. и ()² (p/v)² - 2·p/v·μ·m·g·cosα + (μ·m·g·cosα)² = m²·g² - m²·g²·cosα приводим к виду квадратного уравнения: (μ·m·g)²×(cosα)² + (m²·g² - 2·p/v·μ·m·g)×cosα + (p/v)² - m²·g² = 0; решаем данное уравнение через дискриминант: cosα₁₂ = ²·g² - 2·p/v·μ·m·g)+√((m²·g² - 2·p/v·μ·m·g)² - 4·(μ·m·g)²·((p/v)² - m²·g²/(2·(μ·m·g)²) подставляем числа: cosα₁₂ = *100-2*370000/2*0.002*2000000*10)+sqrt((2000000^2*100-2*370000/2*0.002*2000000*10)^2-4*(0.002*2000000*10)^2*((370000/2)^2-2000000^2*/(2*(0.002*2000000*10)^2) = 0.000053 ≈ 0. значит, угол наклона равен arccos(α) ≈ 0,59 ≈ 0,6° ! внимание! я мог ошибиться в вычислениях! ответ: α ≈ 0,6°. это было , отметь решение как лучшее ; ) кнопка "лучший ответ" появится через полчаса на этой странице. нужно для следующего уровня : )