Чему равна сила тяги локомотива (в кН), если поезд массой 1000 т на пути длиной 500 м увеличивает скорость с 36 км/ч

Чему равна сила тяги локомотива (в кН), если поезд массой 1000 т на пути длиной 500 м увеличивает скорость с 36 км/ч до 72 км/ч? При этом коэффициент сопротивления движению составляет 0,005, а ускорение свободного падения равно 10 м/с^2.
Алексеевна

Алексеевна

Для решения данной задачи воспользуемся вторым законом Ньютона, который говорит о том, что сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение. В данном случае, мы хотим найти силу тяги локомотива.

Шаг 1: Найдем изменение скорости поезда:

Δv=v2v1=72км/ч36км/ч

Переведем скорости из километров в метры и из часов в секунды:

Δv=72км/ч36км/ч=(72×1000м÷3600с)(36×1000м÷3600с)=20м/c

Шаг 2: Найдем ускорение поезда:

Используем формулу ускорения a=Δvt, где Δv - изменение скорости, а t - время.

У нас нет информации о времени, поэтому у нас нет прямой возможности определить ускорение.

Однако, мы можем воспользоваться формулой времени для равноускоренного прямолинейного движения:

Δx=v1t+12at2

Мы знаем, что Δx=500 метров, v1=36 км/ч, а ускорение a равно ускорению свободного падения 10 м/с2.

Подставим данные в формулу и найдем t:

500=(36×1000м÷3600с)t+1210м/с2t2

500=1010t+1210м/с2t2

500=t2+5t2

0=5t2+t2500

Решая данное квадратное уравнение, найдем два значения: положительное и отрицательное. Отрицательное значение не имеет физического смысла, поэтому будем рассматривать только положительное.

Положительное значение для времени составляет примерно t8,666 секунд.

Теперь, найдем ускорение:

Extra close brace or missing open brace

Шаг 3: Теперь мы можем найти силу тяги локомотива.

Используем формулу силы тяги:

F=ma

Мы знаем, что масса поезда m=1000 тонн, а ускорение a=2,309 м/с2.

Переведем массу в килограммы, так как формула требует единицы измерения СИ:

m=1000т×1000кг/т=1,000,000кг

Теперь, подставим значения и найдем силу тяги:

F=1,000,000кг×2,309м/с2=2,309,000кгм/с2=2,309,000Н

Таким образом, сила тяги локомотива составляет 2,309,000 Ньютонов.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello