Задача о мощности трактора

[palkovna]

realeugene в сообщении #1523447 писал(а):

Для школьной модели трения качения так и будет.

Так, и где можно поподробнее прочитать про эту школьную модель?

[realeugene]

palkovna в сообщении #1523466 писал(а):

Так, и где можно поподробнее прочитать про эту школьную модель?

В школьном учебнике. Если нет в современном - поройте "Элементарный учебник физики" Ландсберга. В нём должно быть наверняка.

[oleg_2]

Интерпретация задачи, упрощение задачи и попытка решения.

Мощность застопоренного двигателя равна нулю (момент трогания с места). При равной тяге (силе) двигателя, мощность его тем больше, чем больше скорость, т. е. при равноускоренном движении мощность двигателя возрастает пропорционально скорости. Поскольку задан коэффициент трения, и он невелик, то считаю, что сила тяги ограничена этим коэффициентом, т. е. движение автомобиля равноускоренное на пределе проскальзывания, а значит на выходе двигатель разовьёт максимальную на этом участке мощность, её и требуется найти. Во избежание неприятностей упрощаю задачу: дорога горизонтальгая, скорость на выходе не $32,4 \text{ км/ч}$, а $36 \text{ км/ч }$ (а то не делится), или $10 \text{м/сек}$.

$F$ -сила тяги, то же что Ваше $F_{\text{тр}1}$;
$M$ -масса автомобиля;
$g$ -укорение свободного падения;
$k$ -коэффициент трения;
$N$ -мощность;

$F=Mgk$
$N=FV=Mgk \cdot V=2000 \cdot 10 \cdot 0.05 \cdot 10 = 10000 \text{ Вт} = 10 \text{ кВт}$

Примечание.
Вы не привели ответ из задачника, а поэтому решать пришлось от фонаря, а не целенаправленно к ответу.

[EUgeneUS]

palkovna в сообщении #1523428 писал(а):

где $\Delta U$ — энергия, полученная при сгорании топлива.

Это не очень корректно. Строго говоря, энергии при сгорания топлива было получено сильно больше (разница ушла в тепло).
Более верно говорить про механическую энергию, полученную (или выработанную) двигателем. А откуда она взялась: из сгоревшего топлива, из батарейки или из заведенной пружины - оставить за скобками.

-- 20.06.2021, 16:19 --

palkovna в сообщении #1523428 писал(а):

К сожалению, этот ответ не совпадает с приведённым в учебнике. К тому же, бросается в глаза, что в расчётах никак не используется коэффициент трения о поверхность.

Условия действительно нечёткие. Пришлось погуглить, что же подразумевают авторы подобных задач
А подразумевают они следующее - на автомобиль действует некая сила трения (или "сопротивления"), с которой они поступают, как с силой как с силой сухого трения. А именно, считают её постоянной и равной $F_f = \mu N$
Для получения верного ответа работу этой силы нужно учесть в балансе энергии.

Считать, что на автомобиль действует такая сила "сопротивления" (или "трения") - это довольно сильное отклонение от реального мира.

[amon]

EUgeneUS в сообщении #1523562 писал(а):

Пришлось погуглить, что же подразумевают авторы подобных задач

Осталось выяснить, что авторы подразумевают под мощностью двигателя, и загадка решена.

[EUgeneUS]

amon в сообщении #1523566 писал(а):

Осталось выяснить, что авторы подразумевают под мощностью двигателя, и загадка решена.

В одном из нагугленных вариантов речь шла о средней мощности двигателя. ИМХО, понятно, речь о механической мощности на валу двигателя.

[Emergency]

EUgeneUS в сообщении #1523584 писал(а):

ИМХО, понятно, речь о механической мощности на валу двигателя.

У этих авторов, скорее механическая мощность на колесах, иначе надо учитывать коробку передач и дифференциал.
Кстати, в реальной жизни применяются оба способа. Для двигателя указывают мощность на валу, а для автомобиля - на колесах. Сейчас во многих сервисах есть установки для получения внешней характеристики именно на колесах, так как им затруднительно (и не нужно) снимать двигатель с автомобиля и ставить на испытательный стенд.

[Amw]

Emergency в сообщении #1523604 писал(а):

У этих авторов, скорее механическая мощность на колесах, иначе надо учитывать коробку передач и дифференциал.

Если все трансмиссии без потерь, то мощность хоть на валу, хоть на колесах, хоть на веревке, тянущей трактор вместо двигателя - всё одинаково.

[Emergency]

Amw в сообщении #1523606 писал(а):

Если все трансмиссии без потерь...

Так не бывает.