Как найти силу тяги через кпд

КПД электровоза можно выразить формулой:

η = Nп/Nз, где η — КПД электровоза (η = 55% = 0,55), Nп — полезная мощность электровоза (Nп = F*V, где F — сила тяги моторов электровоза (Н), V — скорость электровоза (V = 72 км/ч = 72*1000/3600 = 20 м/с)), Nз — затраченная электровозом мощность (Nз = 3150 кВт = 3150*10^3 Вт).

Выразим и рассчитаем силу тяги моторов электровоза:

η = F*V/Nз.

F = η*Nз/V = 0,55 * (3150*10^3) / 20 ≈ 86,6*10^3 Н = 86,6 кН.

Ответ: Сила тяги моторов электровоза равна 86,6 кН.

V = 72 км/ч = 20 м/с.

Nз = 3150 кВт = 3150000 Вт.

КПД = 55 %.

F — ?

Коэффициент полезного действия КПД показывает, какая часть затраченной работы Аз, выраженная в процентах, переходит в полезную работу Ап.

КПД = Ап * 100 % / Аз.

Полезную работу Ап выразим формулой: Ап = F * S, где F — сила тяги двигателя электровоза, S — перемещение поезда.

Затраченную работу Аз выразим формулой: Аз = Nз * t, где Nз — затраченная мощность двигателя, t — время работы двигателя.

КПД = F * S * 100 % / Nз * t.

Отношение перемещения тела S к времени его прохождения t называется скоростью тела V: V = S / t.

КПД = F * V * 100 % / Nз. 

Силу тяги поезда F выразим формулой: F = КПД * Nз / V * 100 %.

F = 55 % * 3150000 / 20 м/с * 100 % = 86625 Н.

Ответ: сила тяги электровоза составляет F = 86625 Н.