Физика законы Ньютона

Question

Помогите разобраться. Машина набирает скорость к примеру от 0 до 30 км/ч, потом едет с постоянной скоростью 30 км/ч. Когда она едет с постоянной скоростью сила трения равняется силе тяги. Если она разгонится до 90 км/ч, то сила трения тоже должна быть равна силе тяги, т. к машина движется равномерно и прямолинейно. Отсюда вопрос, сила тяги все время меняется (при 90 одна сила тяги, при30 другая) , а сила трения постоянная т. к масса не меняется, но сила тяги попрежнему равна силе трения. В чем прикол, что не так?

Answer 1

Давайте возьмем формулу для мощности:
P = F v
P - мощность двигателя
F - сила тяги двигателя
v - скорость
От сюда сила тяги:
F = P / v
Если сила тяги разгоняет автомобиль:
m a = F
или:
m a = P / v
m - масса
a - ускорение
Добавим силу сопротивления (пусть там и воздух и трения всякие. )
m a = P / v - Fc (v)
Fc (v) - сила сопротивлния, как-то зависящая от скорости.
Теперь предположим, что мы зафиксировали какую-то мощность двигателя. Установилась равновесная скорость, ускорение равно нулю, тогда:
P / v = Fc (v)
Вот алгебраическое уравнение для скорости. Можете для простоты сказать, что при небольших скоростях Fc не зависит от v, тогда:
v = P / Fc
То есть в таком простом приближении: больше мощность - больше скорость, при фиксированной силе соппроитвления движению.
Заметили, в чем решение вашего вопроса? Вы устанавливаете не силу тяги двигателя, а мощность. А сила тяги при данной мощности будет зависть от скорости.

Answer 2

Сила трения (и сопротивления воздуха, если уж на то пошло) тоже меняется. Ты не путай трение скольжения и трение и сопротивление в подвижных механизмах. Там всё не столь примитивно, как на уроках физики с брусочком на линейке. Потери энергии растут, а значит должно расти и восполнение.

Answer 3

Не так то, что сила лобового сопротивления воздуха пропорциональна квадрату скорости. При увеличении скорости в два раза лобовое сопротивление возрастает вчетверо.
Про то, что с трением тоже не все так просто, как с трением бруска о стол, Вам уже написали.