Какая работа была совершена силами трения при равнозамедленном торможении электровоза массой 100 т, при котором его скорость уменьшилась с 54 км/ч до 3 м/с?
Лиса
Для решения данной задачи нам понадобится использовать уравнение движения, которое связывает работу, силу трения и изменение кинетической энергии.
Сначала найдем изменение скорости электровоза. Для этого переведем начальную скорость из км/ч в м/с:
\(v_1 = 54 \, \text{км/ч} = 54 \times \frac{1000}{3600} \, \text{м/с} = 15 \, \text{м/с}\)
Значение конечной скорости уже дано: \(v_2 = 3 \, \text{м/с}\)
Изменение скорости: \(\Delta v = v_2 - v_1 = 3 \, \text{м/с} - 15 \, \text{м/с} = -12 \, \text{м/с}\) (обратите внимание, что знак минус означает уменьшение скорости)
Масса электровоза: \(m = 100 \, \text{т} = 100000 \, \text{кг}\)
Теперь мы можем рассчитать изменение кинетической энергии электровоза:
\(\Delta E_k = \frac{1}{2}mv_2^2 - \frac{1}{2}mv_1^2 = \frac{1}{2} \times 100000 \, \text{кг} \times (3 \, \text{м/с})^2 - \frac{1}{2} \times 100000 \, \text{кг} \times (15 \, \text{м/с})^2\)
После вычислений получаем:
\(\Delta E_k = -19875000 \, \text{Дж}\) (здесь знак минус означает, что кинетическая энергия уменьшилась)
Теперь, согласно закону сохранения энергии, изменение кинетической энергии должно быть равно работе, совершенной силами трения. Таким образом, мы можем записать, что:
\(W_{\text{трения}} = \Delta E_k\)
Подставляем значения:
\(W_{\text{трения}} = -19875000 \, \text{Дж}\)
Итак, сила трения совершила работу в размере 19875000 Дж при равнозамедленном торможении электровоза массой 100 т, при котором его скорость уменьшилась с 54 км/ч до 3 м/с.
Этот ответ с детальным объяснением должен быть понятен школьнику. Если возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их.
Сначала найдем изменение скорости электровоза. Для этого переведем начальную скорость из км/ч в м/с:
\(v_1 = 54 \, \text{км/ч} = 54 \times \frac{1000}{3600} \, \text{м/с} = 15 \, \text{м/с}\)
Значение конечной скорости уже дано: \(v_2 = 3 \, \text{м/с}\)
Изменение скорости: \(\Delta v = v_2 - v_1 = 3 \, \text{м/с} - 15 \, \text{м/с} = -12 \, \text{м/с}\) (обратите внимание, что знак минус означает уменьшение скорости)
Масса электровоза: \(m = 100 \, \text{т} = 100000 \, \text{кг}\)
Теперь мы можем рассчитать изменение кинетической энергии электровоза:
\(\Delta E_k = \frac{1}{2}mv_2^2 - \frac{1}{2}mv_1^2 = \frac{1}{2} \times 100000 \, \text{кг} \times (3 \, \text{м/с})^2 - \frac{1}{2} \times 100000 \, \text{кг} \times (15 \, \text{м/с})^2\)
После вычислений получаем:
\(\Delta E_k = -19875000 \, \text{Дж}\) (здесь знак минус означает, что кинетическая энергия уменьшилась)
Теперь, согласно закону сохранения энергии, изменение кинетической энергии должно быть равно работе, совершенной силами трения. Таким образом, мы можем записать, что:
\(W_{\text{трения}} = \Delta E_k\)
Подставляем значения:
\(W_{\text{трения}} = -19875000 \, \text{Дж}\)
Итак, сила трения совершила работу в размере 19875000 Дж при равнозамедленном торможении электровоза массой 100 т, при котором его скорость уменьшилась с 54 км/ч до 3 м/с.
Этот ответ с детальным объяснением должен быть понятен школьнику. Если возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их.
Знаешь ответ?