Какова сила тяги, развиваемая электродвигателями электропоезда, который движется со скоростью 54 км/ч и потребляет мощность 9000 кВт, если КПД электродвигателей составляет 80%?

Физика 11 класс Механика. Динамика. Силы и мощность сила тяги электродвигатели электропоезд скорость 54 км/ч мощность 9000 кВт КПД 80% физика 11 класс расчет силы тяги электродвигатели и тяга физические задачи механика электромеханика Новый

Для того чтобы найти силу тяги, развиваемую электродвигателями электропоезда, нам нужно использовать формулу, связывающую мощность, силу и скорость. Начнем с определения основных данных:

• Скорость (v): 54 км/ч, что нужно преобразовать в метры в секунду. Для этого мы используем conversion factor: 1 км/ч = 1/3.6 м/с.
• Мощность (P): 9000 кВт, что также нужно перевести в ватты (1 кВт = 1000 Вт), получим 9000 кВт = 9000000 Вт.
• КПД (η): 80%, или 0.8 в десятичной форме.

Теперь начнем с преобразования скорости:

1. 54 км/ч = 54 / 3.6 = 15 м/с.

Теперь мы можем найти полезную мощность, которая действительно используется для создания тяги. Она рассчитывается по формуле:

P полезная = P * η

Подставим известные значения:

1. P полезная = 9000000 Вт * 0.8 = 7200000 Вт.

Теперь мы можем использовать формулу для мощности, связанной с силой и скоростью:

P = F * v

Где:

• P - мощность (в ваттах),
• F - сила тяги (в ньютонах),
• v - скорость (в метрах в секунду).

Теперь выразим силу тяги (F):

F = P / v

Подставим наши значения:

1. F = 7200000 Вт / 15 м/с = 480000 Н.

Таким образом, сила тяги, развиваемая электродвигателями электропоезда, составляет 480000 Н.