Сколько силы тяги развил локомотив массой 196 тонн после 20 секунд движения и достигнутой скорости 18 км/ч?

Для вычисления силы тяги локомотива, мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит: сила равна произведению массы на ускорение.

В данной задаче у нас есть информация о массе локомотива, которая составляет 196 тонн. Мы также знаем, что локомотив движется со скоростью 18 км/ч после 20 секунд движения.

В первую очередь, нужно привести скорость в соответствующие единицы измерения. 1 км/ч равно 1000 м/3600 секунд, что дает 0.2778 м/с. Таким образом, скорость локомотива составляет 18 км/ч × 0.2778 м/с = 5 м/с.

Затем мы можем найти ускорение, используя формулу \( a = \frac{{v - u}}{{t}} \), где \( v \) - конечная скорость, \( u \) - начальная скорость и \( t \) - время.

В нашем случае, начальная скорость локомотива равна 0, так как он начинает движение с места. Время движения равно 20 секунд, а конечная скорость 5 м/с.

Теперь мы можем подставить значения в формулу и вычислить ускорение:

\[ a = \frac{{5 \, \text{м/с} - 0}}{{20 \, \text{с}}} = 0.25 \, \text{м/с}^2 \]

После определения ускорения локомотива, мы можем использовать второй закон Ньютона \( F = m \cdot a \), где \( F \) - сила тяги, \( m \) - масса локомотива и \( a \) - ускорение.

Подставляя значения, получим:

\[ F = 196 \, \text{т} \cdot 0.25 \, \text{м/с}^2 = 49 \, \text{т} \cdot \text{м/с}^2 \]

Таким образом, сила тяги, развиваемая локомотивом, составляет 49 тонн-сила или 49 000 Ньютонов.

Данный ответ предоставляет школьнику подробное объяснение шаг за шагом, чтобы было понятно, как был получен результат.