Б) Какая мощность развивается локомотивом поезда, который равномерно поднимается со скоростью 30 км/ч на уклоне в 10 метров на каждый километр пути, имея массу 250 тонн и коэффициент трения 0,002?
Raduga
Чтобы определить мощность, развиваемую локомотивом поезда, мы можем использовать следующую формулу:
\[ P = F \cdot V \]
где P - мощность, F - сила, развиваемая локомотивом, и V - скорость поезда.
Чтобы найти силу, нам понадобится использовать следующую формулу:
\[ F = F_{пр} + F_{тр} + F_{тяг} \]
где F_{пр} - противодействие силе наклона, F_{тр} - сила трения, и F_{тяг} - сила тяги.
Сначала найдем силу, противодействующую силе наклона. Для этого узнаем, какая противодействующая сила действует на каждый километр пути:
\[ F_{пр} = m \cdot g \cdot h \]
где m - масса поезда в килограммах, g - ускорение свободного падения приближенно равное 9.8 м/с², и h - высота наклона в метрах.
В нашем случае, масса поезда равна 250 тонн, что равно 250 000 кг. Высота наклона составляет 10 метров на каждый километр пути. Так как на каждом километре пути есть 10 наклонных метров, общая высота равна 10 метров.
\[ F_{пр} = 250 000 \cdot 9.8 \cdot 10 = 24 500 000 \, Н \]
Теперь найдем силу трения:
\[ F_{тр} = \mu \cdot F_{н} \]
где \mu - коэффициент трения, а F_{н} - нормальная сила.
Нормальная сила можно выразить как:
\[ F_{н} = m \cdot g \]
\[ F_{н} = 250 000 \cdot 9.8 = 2 450 000 \, Н \]
Теперь мы можем найти силу трения:
\[ F_{тр} = 0.002 \cdot 2 450 000 \approx 4 900 \, Н \]
Далее, чтобы найти силу тяги, нам нужно учесть, что поезд движется с постоянной скоростью 30 км/ч, что равно 8.33 м/с.
\[ F_{тяг} = F_{пр} + F_{тр} = 24 500 000 + 4 900 = 24 504 900 \, Н \]
Окончательно, мы можем найти мощность:
\[ P = F_{тяг} \cdot V \]
\[ P = 24 504 900 \cdot 8.33 = 203 897 717.7 \, Вт \]
Таким образом, мощность, развиваемая локомотивом поезда, составляет примерно 203 897 717.7 Вт.
\[ P = F \cdot V \]
где P - мощность, F - сила, развиваемая локомотивом, и V - скорость поезда.
Чтобы найти силу, нам понадобится использовать следующую формулу:
\[ F = F_{пр} + F_{тр} + F_{тяг} \]
где F_{пр} - противодействие силе наклона, F_{тр} - сила трения, и F_{тяг} - сила тяги.
Сначала найдем силу, противодействующую силе наклона. Для этого узнаем, какая противодействующая сила действует на каждый километр пути:
\[ F_{пр} = m \cdot g \cdot h \]
где m - масса поезда в килограммах, g - ускорение свободного падения приближенно равное 9.8 м/с², и h - высота наклона в метрах.
В нашем случае, масса поезда равна 250 тонн, что равно 250 000 кг. Высота наклона составляет 10 метров на каждый километр пути. Так как на каждом километре пути есть 10 наклонных метров, общая высота равна 10 метров.
\[ F_{пр} = 250 000 \cdot 9.8 \cdot 10 = 24 500 000 \, Н \]
Теперь найдем силу трения:
\[ F_{тр} = \mu \cdot F_{н} \]
где \mu - коэффициент трения, а F_{н} - нормальная сила.
Нормальная сила можно выразить как:
\[ F_{н} = m \cdot g \]
\[ F_{н} = 250 000 \cdot 9.8 = 2 450 000 \, Н \]
Теперь мы можем найти силу трения:
\[ F_{тр} = 0.002 \cdot 2 450 000 \approx 4 900 \, Н \]
Далее, чтобы найти силу тяги, нам нужно учесть, что поезд движется с постоянной скоростью 30 км/ч, что равно 8.33 м/с.
\[ F_{тяг} = F_{пр} + F_{тр} = 24 500 000 + 4 900 = 24 504 900 \, Н \]
Окончательно, мы можем найти мощность:
\[ P = F_{тяг} \cdot V \]
\[ P = 24 504 900 \cdot 8.33 = 203 897 717.7 \, Вт \]
Таким образом, мощность, развиваемая локомотивом поезда, составляет примерно 203 897 717.7 Вт.
Знаешь ответ?