文档介绍：看机车的两种启动方式
汽车的启动有两种方式,第一种情况:汽车以恒定功率启动;
第二种情况:汽车以恒定加速度启动。
两种启动方式的区别
汽车以恒定功率启动时,先做加速度逐渐减小的变加速直线运动,最终以速度做匀速直线运动,汽车的瞬时加速度为。
汽车以恒定加速度启动时,先做匀加速直线运动,再做加速度逐渐减小的变加速直线运动,最终以速度做匀速直线运动。
无论是哪种情况,当牵引力与阻力相等,加速度为零,汽车做匀速直线运动时,汽车的速度达到最大值,功率为额定功率。
##阐释##
汽车以恒定功率启动的运动过程,由功率公式P=Fv和牛顿第二定律F-Ff=ma可知,由于P恒定,随着v的增大,F必将减小,a也必将减小,汽车做加速度不断减小的加速运动,直到F=Ff,a=0时,v达到最大值。可见恒定功率的加速一定不是匀加速。
汽车以恒定加速度启动的运动过程,由功率公式P=Fv和牛顿第二定律F-Ff=ma可知,由于F恒定,所以a恒定,汽车做匀加速运动,而随着v的增大,P也将不断增大,直到P达到额定功率Pm。此时匀加速运动结束,此刻最大速度为,所用的时间为t= 。此后汽车只能做恒定功率的变加速运动,直到F=Ff,a=0时,v达到最大值。可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。
汽车以恒定功率启动时,加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算,不能用W=Fs计算(因为F为变力)。汽车以恒定加速度启动时,加速过程发动机做的功只能用W=FL计算,不能用W=Pt计算(因为P为变值)。无论哪种情况,启动过程中牵引力所做的功一方面用以克服阻力做功,另一方面增加汽车的动能。
##拓展##
在生活中,往往是采用第二种即恒定加速度模式启动汽车。原因是这样既舒服又省油,舒服的原因是加速度稳定,省油的原因是功率是逐渐增加上去的。对于第一种启动模式,往往是出现在F1方程式赛车场中,因为赛车最需要的是最短时间内把速度提上去。