好的,以下是标准的 Markdown 语法,使用 `$$` 和 `$` 来正确显示数学公式: --- ### 功率公式与规律 功率的计算公式为: $$ N = F \cdot v $$ 其中: • \( N \) 为功率, • \( F \) 为牵引力, • \( v \) 为速度。 #### 规律分析: 1. **当牵引力 \( F \) 一定时**,输出功率 \( N \) 与速度 \( v \) 成正比: $$ N \propto v \quad (\text{若 } F \text{ 恒定}) $$ 例如,汽车在恒定牵引力下,速度越快,输出功率越大。 2. **当输出功率 \( N \) 一定时**,牵引力 \( F \) 与速度 \( v \) 成反比: $$ F \propto \frac{1}{v} \quad (\text{若 } N \text{ 恒定}) $$ 例如,卡车爬坡时需要更大的牵引力,因此必须降低速度。 --- ### 例题 3.8 **题目**: 某 32 吨自卸载重卡的最大输出功率为 400 马力。当速度达到 45 km/h 时,求其最大牵引力。 **解**: 已知: • 最大功率 $ N = 400 \, \text{马力} = 400 \times 75 \, \text{kg·m/s} $, • 速度 $ v = 45 \, \text{km/h} = \frac{45000}{3600} \, \text{m/s} = 12.5 \, \text{m/s} $。 ​**​功率计算​**​: - 公式:$$ N = F \cdot v $$ - 其中: - 功率 $N = 400 \, \text{马力} = 400 \times 75 \, \text{kg·m/s}$ , - 速度 $v = 45 \, \text{km/h} = \frac{45000}{3600} \, \text{m/s} = 12.5 \, \text{m/s}$ 。 由功率公式: $$ F = \frac{N}{v} $$ 代入数据: $$ F = \frac{400 \times 75}{12.5} = 2400 \, \text{kg} $$ **结论**: 卡车的最大牵引力为 **2400 kg**。 --- ### 例题 3.81 **题目**: 某自动打桩机的重锤质量为 375 kg,工作时每分钟举升 12 次,每次举高 1.6 m。求其平均输出功率和即时输出功率(假设匀速上升)。 **解**: 1. **平均功率**: • 每次做功: $$ W = mgh = 375 \, \text{kg} \times 1.6 \, \text{m} = 600 \, \text{kg·m} $$ • 每分钟总功: $$ W_{\text{总}} = 12 \times 600 = 7200 \, \text{kg·m/min} $$ • 平均功率: $$ N_{\text{avg}} = \frac{7200}{60} = 120 \, \text{kg·m/s} = \frac{120}{75} = 1.6 \, \text{马力} $$ 2. **即时功率**: • 每次举升时间: $$ t = \frac{60}{12} = 5 \, \text{s} $$ • 匀速上升速度: $$ v = \frac{1.6 \, \text{m}}{5 \, \text{s}} = 0.32 \, \text{m/s} $$ • 即时功率: $$ N = F \cdot v = 375 \, \text{kg} \times 0.32 \, \text{m/s} = 120 \, \text{kg·m/s} = 1.6 \, \text{马力} $$ **结论**: • 平均输出功率:**120 kg·m/s**(或 **1.6 马力**), • 即时输出功率:**120 kg·m/s**(或 **1.6 马力**)。 --- ### 注意事项 • 单位换算时需统一(如 1 马力 ≈ 75 kg·m/s)。 • 公式中的物理量需明确其含义(如 \( F \) 是牵引力,\( v \) 是速度)。