Электровоз движется с постоянной скоростью 72 км/ч и ведёт состав массой1800 т. Сила тока, потребляемая электровозом

V = 72 км/ч = 20 м/с.

m = 1800 т = 1800000 кг.

g = 9,8 м/с².

I = 750 А.

U = 3000 В.

μ = 0,005.

КПД - ?

Определение КПД: КПД = Ап * 100 % / Аз, где Ап - полезная работа, Аз - затраченная работа.

Полезную работу Ап выразим формулой: Ап = F * S, где  F - сила тяги поезда, S - перемещение поезда.

При равномерном прямолинейном движении сила тяги поезда F равна силе трения Fтр: F = Fтр.

Силу трения выразим формулой: Fтр = μ * m * g.

Затраченную работу Аз выразим формулой: Аз = I * U * t, где I - сила тока в двигателе электровоза, U - напряжение тока, t - время работы электровоза.

КПД = F * S * 100 % / I * U * t.

Скорость движения поезда выразим формулой: V = S / t.

КПД = μ * m * g * V * 100 % / I * U.

КПД = 0,005 * 1800000 кг * 9,8 м/с² * 20 м/с * 100 % / 750 А * 3000 В = 78,4 %

Ответ: электровоз имеет КПД = 78,4 %.