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中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1673-1875(2009)24-166-01
机车的启动方式有两种:匀加速启动和额定功率启动。这两种启动方式,哪种启动方式更节能更省时呢?
设汽车的质量为m,额定功率为p,所能达到的最大速度为vm,受到的阻力恒为f。
(一)当机车以额定功率启动时,设所用时间为t1,发生的位移为s1,其V-t图象如图一所示。
由动能定理得
解得 ①
(二)当机车以加速度a匀加速启动时,设匀加速运动过程所用的时间为t2,匀加速过程的末速度为v, 变加速末时刻为t3,匀加速过程的位移为s2,变加速过程的位移为s3,其v-t图象如图二所示。
则匀加速运动过程中:②
由动能定理得:③
变加速运动过程中,由动能定理得:
④
把②式中 和③式分别代入④式解得
上式中为加速过程中的总位移, 上式变为
⑤
讨论:
(1) 若要求两种启动过程所用的时间相同,即t1=t3.由①、⑤两式可知:s1>s,即以额定功率启动方式的位移较大,由于阻力相同,故匀加速启动方式更节能。
(2) 若要求两种启动过程发生的位移相同,即s1=s3, 由①、⑤两式可知:t1 综上所述,两种启动方式各有优缺点。机车以额定功率启动时间较短,因此在要求机车快速启动时,常采用该启动方式;在启动时间相同的情况下,采用匀加速启动方式,位移较小,耗能少。因此,可根据不同的需要而采用不同的启动方式。
机车的启动方式有两种:匀加速启动和额定功率启动。这两种启动方式,哪种启动方式更节能更省时呢?
设汽车的质量为m,额定功率为p,所能达到的最大速度为vm,受到的阻力恒为f。
(一)当机车以额定功率启动时,设所用时间为t1,发生的位移为s1,其V-t图象如图一所示。
由动能定理得
解得 ①
(二)当机车以加速度a匀加速启动时,设匀加速运动过程所用的时间为t2,匀加速过程的末速度为v, 变加速末时刻为t3,匀加速过程的位移为s2,变加速过程的位移为s3,其v-t图象如图二所示。
则匀加速运动过程中:②
由动能定理得:③
变加速运动过程中,由动能定理得:
④
把②式中 和③式分别代入④式解得
上式中为加速过程中的总位移, 上式变为
⑤
讨论:
(1) 若要求两种启动过程所用的时间相同,即t1=t3.由①、⑤两式可知:s1>s,即以额定功率启动方式的位移较大,由于阻力相同,故匀加速启动方式更节能。
(2) 若要求两种启动过程发生的位移相同,即s1=s3, 由①、⑤两式可知:t1