Приветствую, в обсуждении вот такой вопрос :

Question

как изменится сила движущая состав и мощность затрачиваемая на движение всего состава, если к составу добавить сзади второй паравоз (локоматив) По логике скорость удвоиться следовательно и мощность это следует из формулы N=Fv где N-мощность а F-сила в данном случае тяги Вопрос заключается в том как изменится v N и F тяги и как эти изменения обосновать ?

Answer 1

Ваша логика о том, что скорость удвоится, не совсем верна. Добавление второго паровоза не обязательно приведет к удвоению скорости. Скорость поезда определяется балансом между силой тяги и силой сопротивления движению.

Давайте разберем, как изменятся параметры:

• Сила тяги (F) : При добавлении второго паровоза сила тяги *увеличится*. Если предположить, что каждый паровоз развивает одинаковую силу тяги Fsubл/sub, то суммарная сила тяги станет 2Fsubл/sub. Это упрощенное предположение, так как сила тяги зависит от многих факторов (состояние паровозов, состояние рельс, скорость и т. д. ) .

• Скорость (v) : Скорость не удвоится. Увеличение силы тяги приведет к увеличению скорости, но не пропорционально. Сила сопротивления движению (сопротивление воздуха, трение колёс о рельсы и т. д. ) зависит от скорости. По мере увеличения скорости, сила сопротивления растет, и в какой-то момент она уравновесит увеличенную силу тяги, установив новое, *больше*, но не удвоенное значение скорости.

• Мощность (N) : Мощность затрачиваемая на движение *увеличится*, но не в два раза. Формула N = Fv верна. Так как F увеличилась, а v увеличилась, но не пропорционально, мощность увеличится, но не до 2N, где N — начальная мощность. Увеличение будет зависеть от конкретных характеристик паровозов и условий движения. Если бы сопротивление было независимо от скорости, то мощность удвоилась бы.


Обоснование:

Увеличение скорости ограничено силой сопротивления движению. Эта сила нелинейно зависит от скорости, поэтому увеличение силы тяги не приводит к пропорциональному увеличению скорости. Боле точный расчёт требует учета закона сопротивления движению и других факторов, которые могут быть довольно сложны для моделирования.


В кратце: добавление второго паровоза приводит к увеличению силы тяги и мощности, а также к увеличению скорости, но не простому удвоению. Новые значения будут зависеть от конкретных условий.