Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
0

Меняется ли сила тяги велосипедиста при его разгоне с нуля до 50 км/ч?

il63 [73.2K] более месяца назад
0

Мощность двиателя равна произведению силы тяги, которую он развивает, на скорость. Мощность двигателя под названием "велисипедист", ясен пень, более-менее постоянна. А значит, с ростом скорости неизбежно должна падать и сила тяги, этим двиателем создаваемая.

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
il63 [73.2K]
Несомненно. Например, даже при небольшой силе тяги - 10 кГ (100 Н), массе (с велосипедом) 100 кг, и постоянной силе трения, равной половине силы тяги, его скорость уже через 20 минут после старта будет 600 м/с, почти вдвое больше скорости звука и равна скорости пули.  более месяца назад
Грустный Роджер [154K]
Это только для сферического велосипедиста в вакууме. Сила сопротивления воздуха далеко не постоянна. Именно поэтому скорость в гонке с лидером впятеро выше, чем "просто так", даже в идеальных условиях - на треке.  более месяца назад
il63 [73.2K]
Хорошо, велосипедист не сферический, а человеческий, но движется в вакууме (дышит через трубку) или за лидером. Еще проще: вместо велосипедиста - двигатель с постоянной тягой, и он может разгоняться в вакууме. Тогда (при постоянной тяге!) велос... эта конструкция и разовьет быстро сверхзвуковую скорость.  более месяца назад
комментировать
1

Я считаю, что меняется, так как меняется сила сопротивления движению, а её надо преодолевать. Сила сопротивления движению в воздухе даже для идеального шарообразного тела прямо пропорциональна скорости движения. Поскольку форма тела велосипедиста на велосипеде далека от шара, то и сопротивление воздуха должно иметь более сложную зависимость, и во всяком случае, должно быть пропорционально скорости в степени, не менее 1.

Сила сопротивления движению колёс (сила трения качения) наверное тоже должна быть, по крайней мере, симбатна скорости велосипедиста (чем выше скорость движения, тем больше сила сопротивления). Следовательно, даже при движении с постоянным ускорением, сила тяги должна увеличиваться.

il63 [73.2K]
В таком случае довольно быстро после старта велосипедист преодолеет скорость звука.  более месяца назад
комментировать
1

Если ускорение при этом не меняется и все время одинаковое, то сила тяги не меняется. Если разгоняется на отдельных участках с разным ускорением, то меняется. Источник- 2 закон Ньютона

il63 [73.2K]
См. ответ Роджера и мой комментарий.  более месяца назад
epimkin [864]
Я рассматривал школьную задачу, а не задачу, решать которую нужно с использованием дифференциальных уравнений. И вообще вопрос задан бестолково: такие вещи нужно оговаривать- сопротивление воздуха, может там ещё дорожки разные( песок половина, асфальт половина) и т д  более месяца назад
il63 [73.2K]
Роджер не использовал в своем ответе высшую математику. Конечно, в вопросе можно было оговорить, что сопротивление воздуха не учитывается. Кстати, такая задача предлагалась для учащихся старших классов средних школ! И можно легко от велосипеда перейти к ракете в космосе. Тогда никакого воздуха (и тем более - дорожек с песком или асфальтом), а тяга и скорость остаются. И решение будет прежним: сила тяги с ростом скорости должна снижаться.  более месяца назад
Грустный Роджер [154K]
А вот ни фига. Для космичсеского корабля в вакууме сила тяги от скорости не зависит.
Штука в том, что космический корабль, как и велисипедист в вакууме, - сами себе системы отсчёта. А вот оный же велосипедист на земле уже привязан к другой системе отсчёта - неподвижному воздуху (а вовсе не земле). Поэтому в вакууме скорость может расти неограниченно, потому что нет силы сопротивления. А в воздухе - есть. Поэтому скорость и устанавливается на такой величине, когда её произведение на силу сопротивления равно мощности.
Это, кстати, относится и к другому комментарию, под моим ответом.
 более месяца назад
il63 [73.2K]
А если бы на Земле не было силы сопротивления воздуха, ответ на вопрос изменился бы? (сила трения остается).  более месяца назад
все комментарии (еще 8)
комментировать
Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
Быстрая регистрация
OpenID