Вопрос школьника
Какой должна быть полезная мощность двигателя взлетающего биплана, если его масса m = 1000 кг, длина разбега s = 100 м, взлётная скорость v = 22,2 м/с Коэффициент трения равен 0,2 Движение считать равноускоренным
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для расчета полезной мощности двигателя:
P = F * v
где P — полезная мощность двигателя, F — сила тяги двигателя, v — скорость движения.
Сначала необходимо определить силу трения, которая возникает между колесами биплана и поверхностью взлетно-посадочной полосы. Для этого используется формула:
Fтр = m * g * μ
где Fтр — сила трения, m — масса биплана, g — ускорение свободного падения, μ — коэффициент трения.
Подставляя известные значения, получаем:
Fтр = 1000 * 9,81 * 0,2 = 1962 Н
Теперь можно определить силу тяги двигателя, необходимую для разгона биплана до взлетной скорости. Для этого используется формула равноускоренного движения:
v^2 = v0^2 + 2as
где v0 — начальная скорость (равна нулю), a — ускорение, s — длина разбега.
Решая данную формулу относительно ускорения, получаем:
a = v^2 / (2s) = 22,2^2 / (2 * 100) = 24,84 м/с^2
Теперь можно определить силу тяги двигателя, используя второй закон Ньютона:
Fтяги = ma
где Fтяги — сила тяги, m — масса биплана, a — ускорение.
Подставляя известные значения, получаем:
Fтяги = 1000 * 24,84 = 24 840 Н
Наконец, можно определить полезную мощность двигателя, используя первую формулу:
P = Fтяги * v = 24 840 * 22,2 = 550 008 Вт
Таким образом, полезная мощность двигателя взлетающего биплана должна быть не менее 550 кВт.
