Электровоз при движении со скоростью 54 км/ч потребляет мощность 600 кВт. Определите силу тяги электровоза, если его КПД равен 75%.

Для того чтобы рассчитать силу тяги электровоза, нужно сначала понять, как работает система и какие данные у нас есть.

Итак, мощность, которую электровоз потребляет, составляет 600 кВт. Из условия задачи мы знаем, что КПД электровоза равен 75%. Это означает, что только 75% от потребляемой мощности используется для полезной работы, а оставшиеся 25% теряются, например, на сопротивления и потери в системе.

1. Найдем полезную мощность:

   Полезная мощность $P_{полезн.}$ определяется по формуле:

   $$P_{полезн.} = P_{потребл.} \times КПД$$

   Где:

   • $P_{потребл.} = 600 \, кВт$

   • КПД = 75% = 0,75

   Таким образом, полезная мощность:

   $$P_{полезн.} = 600 \times 0,75 = 450 \, кВт$$

2. Переведем мощность в единицы измерения, которые нам удобны для расчета силы тяги.

   Мощность $P$ связана с силой тяги $F$ и скоростью $v$ через формулу:

   $$P = F \times v$$

   Где:

   • $P$ — мощность в ваттах (Вт)

   • $F$ — сила тяги в ньютонах (Н)

   • $v$ — скорость в метрах в секунду (м/с)

   Для начала переведем скорость в метры в секунду. 54 км/ч = 54 000 м/3600 с = 15 м/с.

   Теперь, чтобы рассчитать силу тяги $F$, преобразуем формулу:

   $$F = \frac{P}{v}$$

   Где:

   • $P = 450 \, кВт = 450 \times 10^3 \, Вт$

   • $v = 15 \, м/с$

   Подставляем значения:

   $$F = \frac{450 \times 10^3}{15} = 30 000 \, Н$$

Ответ: Сила тяги электровоза составляет 30 000 Н.