2.4.39∗. Автомобиль массы $m$ трогается с места. Коэффициент трения колес о дорогу $µ$. Обе оси автомобиля ведущие. Найдите зависимость скорости автомобиля от времени. Мощность двигателя $N$.
Решение
Когда автомобиль начинает движение, то сила, обеспечивающая, разгон автомобиля это сила трения:
$$F_{тяги}=F_{тр}=\mu mg$$
Так как обе оси ведущие, вся эта сила участвует в разгоне. Так как сила трения разгоняет автомобиль, согласно второму закону Ньютона:
$$m\frac{d\upsilon}{dt}=\mu mg$$ $$d\upsilon=\mu g \cdot dt$$
Проинтегрируем, используя начальное условие, что при $\upsilon(0)=0$:
$$\upsilon=\mu gt$$
Но скорость не может возрастать до бесконечности с течением времени. Наступает момент, когда сила тяги, ранее определяемая трением становится равной силе, которая определяется мощностью двигателя:
$$F_{тяги}=\frac{N}{\upsilon}$$
Найдем скорость, при которой осуществляется этот переход: