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
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:
,
где
- ускорение,
- конечная скорость,
- начальная скорость,
- время.
Используя данную формулу, подставим значения:
.
Теперь учтем коэффициент трения. Уравновешивающая сила трения равна произведению коэффициента трения на силу нормального давления.
,
где
- сила трения,
- коэффициент трения,
- сила нормального давления.
Сила нормального давления равна произведению массы на ускорение свободного падения:
,
где
- масса поезда,
- ускорение свободного падения.
Возьмем ускорение свободного падения равным 9,8 м/с².
.
Теперь можно вычислить силу трения:
.
Остается найти необходимую силу тяги. Для этого воспользуемся вторым законом Ньютона.
.
.
Таким образом, необходимая сила тяги локомотива для достижения скорости 60 км/ч через 2 минуты после начала движения составляет 546588 кН.
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:
где
Используя данную формулу, подставим значения:
Теперь учтем коэффициент трения. Уравновешивающая сила трения равна произведению коэффициента трения на силу нормального давления.
где
Сила нормального давления равна произведению массы на ускорение свободного падения:
где
Возьмем ускорение свободного падения равным 9,8 м/с².
Теперь можно вычислить силу трения:
Остается найти необходимую силу тяги. Для этого воспользуемся вторым законом Ньютона.
Таким образом, необходимая сила тяги локомотива для достижения скорости 60 км/ч через 2 минуты после начала движения составляет 546588 кН.
Знаешь ответ?