Яким буде розмір площі контакту між кожним колесом і рейкою, якщо шестивісний електровоз важить 120 тонн і тисне на рейку з силою 200 МПа?
Svyatoslav_3436
Для решения данной задачи нам необходимо знать формулу, связывающую силу, давление и площадь контакта.
Формула, которую мы будем использовать, выглядит так:
\[P = \frac{F}{A}\]
где \(P\) - давление, \(F\) - сила, \(A\) - площадь контакта.
По условию задачи, у нас уже известна сила, с которой электровоз давит на рейку. Она составляет 200 МПа (мегапаскаль).
Также дано, что масса электровоза равна 120 тонн. Нам нужно найти площадь контакта между колесом и рейкой.
Перейдем к решению:
Шаг 1: Перевод единиц измерения массы в килограммы.
Масса электровоза - 120 тонн. Тонна равна 1000 килограмм. Поэтому масса электровоза равна:
120 тонн * 1000 кг/тонна = 120000 кг.
Шаг 2: Расчет силы, с которой электровоз давит на рейку.
Сила измеряется в Ньютонах (Н). Пользуясь формулой силы \(F = mg\), где \(m\) - масса, а \(g\) - ускорение свободного падения (принимаем его за 9.8 м/с²), получим:
\(F = 120000 кг * 9.8 м/с² = 1176000 Н\).
Шаг 3: Расчет площади контакта между колесом и рейкой.
Теперь, используем формулу для нахождения площади контакта \(A = \frac{F}{P}\):
\(A = \frac{1176000 Н}{200 МПа} = 5880 м²\).
Таким образом, площадь контакта между каждым колесом электровоза и рельсом составляет 5880 м².
Формула, которую мы будем использовать, выглядит так:
\[P = \frac{F}{A}\]
где \(P\) - давление, \(F\) - сила, \(A\) - площадь контакта.
По условию задачи, у нас уже известна сила, с которой электровоз давит на рейку. Она составляет 200 МПа (мегапаскаль).
Также дано, что масса электровоза равна 120 тонн. Нам нужно найти площадь контакта между колесом и рейкой.
Перейдем к решению:
Шаг 1: Перевод единиц измерения массы в килограммы.
Масса электровоза - 120 тонн. Тонна равна 1000 килограмм. Поэтому масса электровоза равна:
120 тонн * 1000 кг/тонна = 120000 кг.
Шаг 2: Расчет силы, с которой электровоз давит на рейку.
Сила измеряется в Ньютонах (Н). Пользуясь формулой силы \(F = mg\), где \(m\) - масса, а \(g\) - ускорение свободного падения (принимаем его за 9.8 м/с²), получим:
\(F = 120000 кг * 9.8 м/с² = 1176000 Н\).
Шаг 3: Расчет площади контакта между колесом и рейкой.
Теперь, используем формулу для нахождения площади контакта \(A = \frac{F}{P}\):
\(A = \frac{1176000 Н}{200 МПа} = 5880 м²\).
Таким образом, площадь контакта между каждым колесом электровоза и рельсом составляет 5880 м².
Знаешь ответ?