2.4.38. Сила сопротивления, действующая на корабль в воде, пропорциональна квадрату его скорости. Во сколько раз нужно увеличить мощность двигателя того же корабля, чтобы скорость движения возросла вдвое?
Решение
Пусть вначале корабль движется со скоростью $v$, тогда имеем уравнение сил:
\begin{equation}F_1=kv^2,\tag{1} \end{equation}
где $F_1$ есть сила тяги двигателя при скорости $v$,$k$ есть коэффициент пропорциональности между силой сопротивления и скоростью.
Теперь запишем уравнение сил для движения со скоростью $2v$:
\begin{equation}F_2=k4v^2,\tag{2} \end{equation}
где $F_2$ есть сила тяги двигателя при скорости $2v$.
Можно показать, что мощности двигателя при скоростях $v$ и $2v$ равны соответственно: