Какова необходимая сила тяги локомотива, чтобы поезд достиг скорости 60 км/ч через 2 минуты после начала движения

Какова необходимая сила тяги локомотива, чтобы поезд достиг скорости 60 км/ч через 2 минуты после начала движения, учитывая массу поезда 3000 т и коэффициент трения 0,02?
Moroznyy_Voin

Moroznyy_Voin

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать второй закон Ньютона, который гласит: сила равна произведению массы на ускорение.

Сначала найдем ускорение поезда. У нас имеется исходная скорость 0 км/ч и требуемая скорость 60 км/ч через 2 минуты (или 1/30 часа) после начала движения. Для вычисления ускорения воспользуемся формулой:
a=vut,
где
a - ускорение,
v - конечная скорость,
u - начальная скорость,
t - время.

Используя данную формулу, подставим значения:
a=6001/30=1800 м/ч2.

Теперь учтем коэффициент трения. Уравновешивающая сила трения равна произведению коэффициента трения на силу нормального давления.
Fтрения=μFнорм,
где
Fтрения - сила трения,
μ - коэффициент трения,
Fнорм - сила нормального давления.

Сила нормального давления равна произведению массы на ускорение свободного падения:
Fнорм=mg,
где
m - масса поезда,
g - ускорение свободного падения.

Возьмем ускорение свободного падения равным 9,8 м/с².
Fнорм=30009,8=29400 кН.

Теперь можно вычислить силу трения:
Fтрения=0,0229400=588 кН.

Остается найти необходимую силу тяги. Для этого воспользуемся вторым законом Ньютона.
Fтяги=ma+Fтрения.
Fтяги=30001800+588=546588 кН.

Таким образом, необходимая сила тяги локомотива для достижения скорости 60 км/ч через 2 минуты после начала движения составляет 546588 кН.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello