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汽车做恒定功率加速运动的最大速度是多大?

悟理大师 168

前言:

今天同学们对“汽车最高车速的参数是怎么来的”可能比较关怀,朋友们都想要剖析一些“汽车最高车速的参数是怎么来的”的相关资讯。那么小编同时在网摘上汇集了一些有关“汽车最高车速的参数是怎么来的””的相关资讯,希望小伙伴们能喜欢,朋友们一起来学习一下吧!

上个视频说了汽车以恒定功率启动的问题,这一次来看看加速恒定的情况。和之前类似,还是要用到p等于fv以及大f减小f等于m a这两个规律。

当汽车的加速度恒定时,根据这个式子a不变,小f不变,因此牵引力大f自然也是恒定的。大f既然恒定速度变大时,实际功率p也就跟着变大,但p增大到额定功率之后就不会继续增大了。

接下来会进行恒定功率的加速运动,画出图像来看一看。一开始加速运动vt图是直线,立f保持不变,而功率跟着速度增大也是直线,当功率增大到额定功率后就不会改变了。

接下来做恒功率加速运动,速度继续增大,但加速减小,此时力跟速度成反比,当力减小到和阻力相等就不再减小了,此时速度达到最大值之后就做匀速直线运动了。

整个运动分为三个阶段:匀加速运动、恒功率加速运动、匀速直线运动。过程分析清楚了,具体算个数。汽车质量是六千千克,它的额定功率是九十千瓦,阻力是车重的零点零五倍。

假设汽车由静止开始匀加速行驶,加速度是零点五米秒二次方秒,那么汽车做匀加速运动的最大速度是多大?这段匀加速运动能维持多长时间?跟上个视频类似,已知加速就可以用牛顿第二定律求出牵引力,进而利用p等于fv的式子求出速度。

按这个思路来做,合理m a是六千千克乘上零点五,也就是三千牛,而阻力是车重的零点零五倍,也就是三千牛,它俩加起来就得到牵引力了,六千牛有了力就可以求速度了。

要算匀加速阶段的最大速度,那就得找额定功率,也就是九十千瓦,用它和牵引力计算就能得到速度是十五米每秒,这就是匀加速阶段的最大速度了。

最大速度算完了,那时间怎么算?注意到,这是匀加速直线运动,所以at就是速度v,这样就能用最大速度来求出时间t了,速度是十五,加速度是零点五,时间就是三十秒,这就是达到匀加速阶段最大速度的时间了。

我还要问你一下,十五米每秒是汽车能达到的最大速度吗?no,这个十五只是匀加速阶段的最大速度,也就是这个时刻的速度。刚才说过匀加速阶段结束后还要进行恒功率的加速运动,然后才能进入匀速直线运动,所以汽车能达到的最大速度在这个临界点取到。

这个速度是多大?还是用刚才的思路来算,此时即将进入匀速直线运动阶段,因此加速度是零,此时的牵引力是多少?它应该和阻力相等,也是三千牛,有了牵引力就能求最大速度了,这还得用到额定功率,它仍然是九十千瓦。

用这两个数据算一下,最大速度是三十米每秒,可以看出它比匀加速的最大速度还要大。除了这样常规的题目,还有些题目需要你能从图像中获得需要的数据,例如这是一辆一千千克的赛车,从静止开始运动的vt图像,其中零至五秒的图像是直线五秒末,该车达到额定功率。

接下来保持额定功率行驶,vt图像先是一段曲线,然后变成直线,以至运动中车受到的摩擦阻力恒定是车重的零点二倍。这辆车的额定功率是多大?找到以额定功率行驶的运动曲线,这条线上这个临界点的已知信息最多,从它下手要求功率就要找牵引力和速度,速度可以直接从图上找到是二十米每秒。

牵引力要怎么求?根据受力分析,要算力就得找加速度a加速度,在vt图上就是斜率,这段直线的斜率是二十除以五,四米秒方秒,这就是加速度了,把它和质量相乘就是小车所受合力,这是四千牛,而阻力是重力的零点二倍,也就是两千牛,这俩加起来就是牵引力六千牛,力和速度都有了,把它们乘起来就是额定功率一点二乘十五次方法。

以上就是这个视频的全部内容,汽车以恒定加速度启动时牵引力恒定,功率不断增大,当功率增大到额定功率后就变成恒定功率加速运动了,这个运动阶段速度继续增加,而牵引力会减小,加速度也跟着减小,直至加速度为零之后进行匀速直线运动。

解题时要注意区分两个最大速度,这个临界速度只是匀加速直线运动阶段的最大速度,对应vt图上的这个点,而这个零件速度才是汽车全程能达到的最大速度,对应危机图上的这里。

好了,我就说这么多,你快刷题去吧。

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