На какой передаче и с какой скоростью движется автомобиль ГАЗ-53А по сухой грунтовой дороге

На какой передаче и с какой скоростью движется автомобиль ГАЗ-53А по сухой грунтовой дороге с углом подъема 6°? Масса груза в кузове автомобиля 2500 кг. Двигатель автомобиля работает на номинальном режиме. Движение установившееся. Вывести расчетные формулы и дать численное решение задачи.

1. Составим уравнение тягового баланса автомобиля для заданного случая движения
,
где Pк – сила тяги на колесах автомобиля;
Pf – сила сопротивления качению;
Pi – сила сопротивления подъему;
Pw – сила аэродинамического сопротивления.
Сила сопротивления качению
Н,
где m0 – снаряженная масса автомобиля (по справочным данным для ГАЗ-53А m0 = 3200 кг);
mг – масса груза (по условию задачи mг = 2500 кг);
f – коэффициент сопротивления качению (для сухой грунтовой дороги f = 0,04).
Сила сопротивления подъему
Н,
где α – угол подъема (по условию задачи = 6°).
Сила аэродинамического сопротивления
,
где kw – коэффициент аэродинамического сопротивления (принимаем kw = 0,6 для грузовых автомобилей);
F – лобовая площадь автомобиля (F = B·H = 1,63·2,22 = 3,62 м2);
B и H – соответственно ширина колеи передних колес и габаритная высота автомобиля.
Для определения силы Pw необходимо знать скорость движения автомобиля, которая неизвестна.
2

. Определение скоростей движения автомобиля по передачам.
Поскольку в условии задачи сказано, что двигатель автомобиля работает на номинальном режиме, то его частота вращения равна номинальному значению, т.е