Какую силу оказывает двигатель поезда массой 60 тонн для разгона из состояния покоя до скорости 90 км/ч за 2 минуты

Для решения данной задачи нам понадобятся некоторые основные принципы физики. Первым шагом нужно определить общую силу, необходимую для разгона поезда. Мы знаем, что на поезд действует сила трения величиной 20 кН.

Для начала, нам нужно перевести скорость 90 км/ч в м/с. Для этого воспользуемся следующей формулой:

\[V = \frac{v}{3.6}\]

Где \(V\) - скорость в м/с, \(v\) - скорость в км/ч. Подставим значение скорости:

\[V = \frac{90}{3.6} = 25 \, \text{м/с}\]

Теперь, нам нужно перевести время разгона из минут в секунды. Воспользуемся формулой:

\[t = 2 \cdot 60 = 120 \, \text{с}\]

Теперь мы можем найти ускорение, используя следующую формулу:

\[a = \frac{V}{t}\]

Подставим значения:

\[a = \frac{25}{120} = 0.208 \, \text{м/c}^2\]

И, наконец, найдем силу, необходимую для разгона поезда, используя второй закон Ньютона:

\[F = m \cdot a\]

Где \(F\) - сила, \(m\) - масса поезда, \(a\) - ускорение. Подставим значения:

\[F = 60000 \, \text{кг} \cdot 0.208 \, \text{м/c}^2 = 12480 \, \text{Н}\]

Теперь переведем полученный результат в другие единицы измерения. Сила измеряется в ньютонах (Н), поэтому результат уже дан в нужных единицах. Если желаете, то можно перевести в килоньютоны (кН) или меганьютоны (МН):

\[12480 \, \text{Н} = 12.48 \, \text{кН}\]

Ответ: Двигатель поезда силой 12480 Н (или 12.48 кН) оказывает силу для разгона из состояния покоя до скорости 90 км/ч за 2 минуты, при условии, что на поезд действует сила трения величиной 20 кН.