初始時,火車的動能為mv0^2/2=500000000*(18000/3600)^2/2=6.25*10^9焦
末時,火車的動能為mv1^2/2=500000000*(54000/3600)^2/2=5.625*10^10焦
火車自身機械能(動能)增量為5*10^10焦(在3分鐘內(nèi)實現(xiàn))
所以火車至少能提供5*10^10/180=25*10^8/9瓦特的動力功率
即約2.778*10^8瓦 或 277778千瓦
這和g無關(guān)
但這里說的是至少,因為不能確定它是恒加速的,更多能量是消耗在火車和軌道的摩擦之間
所以火車應(yīng)該有更高的動力功率才可以
由于摩擦力不確定(未給定摩擦系數(shù)),不能算出摩擦損耗功
實際上可以舉例火車以500000千瓦的功率,當速度低是,單位時間內(nèi)摩擦損耗能量低
功率主要用在加速,而速度高時,能量損耗高,加速用功率就少
所以恒定功率過程中,實際上應(yīng)當都是變加速的(a逐漸減少)
如果給定摩擦系數(shù),可以計算火車的實際功率
因為以摩擦力乘以距離 就可計算出摩擦力損耗功的大小
加上5*10^10焦(純動能),才是火車真正動力機的做功
然后在3分鐘內(nèi)平均計算 就是恒定功率值
即使摩擦力損耗是不均衡的,但不表示火車動力功率不均衡,
恒功率做功時的能量可以被自動調(diào)整分配給損耗和實際動能增量
