功、功率与机车启动

机车启动：力没有一直不变

调一调参数，看同一台机车如何经历“猛拉一把”到“功率受限”，再到速度不再增加。

P = Fv

① 恒定牵引力F = F_max，加速度不变

② 恒定功率F = P / v，速度越大，牵引力越小

③ 最终匀速F = f，合力为零

0.0 m/s

从静止开始：牵引力先取最大值

0 s—

模型中的 v–t 过程最终稳定速度 v_m

切换速度 v₀ = P_额 / F_max—

最高速度 v_m = P_额 / f—

当前牵引力 F—

别被“功率不变”骗了

功率不是力。进入恒功率阶段后，P = Fv 要保持不变；当 v 增大时，F 必须减小。牵引力减到和阻力相等，合力为零，速度便不再增加。

刚起步，优先给最大牵引力

此时 v 很小，机车能维持 F_max，所以 a = (F_max − f) / m 恒定。

到 v₀ 时，功率刚好达到额定值

再想保持 F_max，就会要求功率超过额定值；于是只能让 F 按 P / v 下降。

牵引力降到阻力，进入最终匀速

代入 P = Fv 得到 v_m = P_额 / f。图中的水平虚线表示这个最终稳定状态。