Какова сила тяги двигателей трамвая, если его масса составляет 18 тонн, а через 10 секунд после начала движения

Какова сила тяги двигателей трамвая, если его масса составляет 18 тонн, а через 10 секунд после начала движения он достигает скорости 32,4 км/ч? Предполагается, что коэффициент трения равен 0,04.
Cherepashka_Nindzya

Cherepashka_Nindzya

Для решения данной задачи мы должны использовать второй закон Ньютона, который утверждает, что сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на ускорение, или \(F = ma\).

Известна масса трамвая — 18 тонн. Чтобы решить задачу в системе СИ, нам необходимо перевести массу в килограммы. 1 тонна равна 1000 кг. Таким образом, масса трамвая составляет \(18 \times 1000 = 18000\) кг.

Задача также указывает, что через 10 секунд после начала движения трамвай достигает скорости 32,4 км/ч. Чтобы решить задачу, нам необходимо перевести единицы измерения км/ч в м/с, так как в системе СИ скорость измеряется в метрах в секунду. Для этого нам необходимо разделить значение скорости на 3,6 (так как 1 км/ч = \(\frac{1000}{3600}\) м/с).

Поэтому скорость трамвая составляет \(32,4 \div 3,6 = 9\) м/с.

Однако, чтобы рассчитать силу тяги двигателей трамвая, нам следует учесть также сопротивление трения. Формула для расчета силы трения включает коэффициент трения (\(\mu\)), массу (\(m\)) и ускорение свободного падения (\(g\)).

Сила трения вычисляется по формуле: \(F_{\text{трения}} = \mu \cdot m \cdot g\).

Из условия задачи известно значение коэффициента трения (\(\mu\)), которое равно 0,04. Значение ускорения свободного падения (\(g\)) примем равным 9,8 м/с\(^2\) (округление до одной десятой).

Теперь мы можем рассчитать силу трения: \(F_{\text{трения}} = 0,04 \cdot 18000 \cdot 9,8\).

Проведем расчет и найдем силу трения:
\[F_{\text{трения}} = 0,04 \cdot 18000 \cdot 9,8 \approx 7056 \text{ Н}\].

Так как сопротивление трения действует в противоположном направлении движения, сила тяги будет направлена против силы трения (\(F_{\text{тяги}} = -F_{\text{трения}}\)).

Теперь можем рассчитать силу тяги: \(F_{\text{тяги}} = -7056 \text{ Н}\).

Ответ: Сила тяги двигателей трамвая составляет примерно -7056 Н (приближенно равна -7056 Н). Здесь знак «минус» указывает на то, что сила тяги направлена в противоположную сторону движения трамвая.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello