Яким буде розрахунковий модуль сили гальмування потягу масою 400 т, рухаючись зі швидкістю 36 км/год, якщо гальмівний

Для решения этой задачи, нам понадобится использовать закон сохранения энергии. При торможении, кинетическая энергия тела превращается в работу силы трения и потери энергии из-за трения колес о рельсы.

Первым шагом нам нужно найти начальную кинетическую энергию потяга. Кинетическая энергия (E₁) может быть вычислена с помощью формулы:

\[E₁ = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\]

где m - масса потяга (400 т) и v - его скорость (36 км/ч). Перед использованием данной формулы, необходимо перевести скорость из км/ч в м/c, так как единицы величин должны быть СИ. Расчет следующий:

\[v = \frac{36 \cdot 1000}{3600} = 10 \, \text{м/с}\]

\[E₁ = \frac{1}{2} \cdot 400 \, \text{т} \cdot (10 \, \text{м/с})^2 = 200 \, \text{т} \cdot 100 \, \text{м}^2/\text{с}^2\]

Следующим шагом будет нахождение работы силы трения и потерь энергии. Работа силы трения (W) равняется произведению силы трения (F) и пути трения (S). Формула для нахождения работы следующая:

\[W = F \cdot S\]

Учитывая, что работа силы трения равна изменению кинетической энергии (так как она превращается в работу), можем записать следующее соотношение:

\[W = \Delta E = E₂ - E₁\]

где E₂ - конечная кинетическая энергия (равна нулю в данном случае, так как потяг остановился).

Теперь мы можем использовать эту формулу для расчета работы:

\[W = E₂ - E₁ = 0 - 200 \, \text{т} \cdot 100 \, \text{м}^2/\text{с}^2 = -200 \, \text{т} \cdot 100 \, \text{м}^2/\text{с}^2\]

Также, мы знаем, что работа силы трения равна произведению силы трения (F) и пути трения (S):

\[W = F \cdot S\]

Теперь мы хотим найти модуль силы трения (F). Для этого нам нужно разделить работу силы трения на путь трения:

\[F = \frac{W}{S}\]

Подставив числовые значения:

\[F = \frac{-200 \, \text{т} \cdot 100 \, \text{м}^2/\text{с}^2}{400 \, \text{м}}\]

Используя правило деления величин, получим:

\[F = -0.5 \, \text{тонны} \cdot \text{м/с}^2\]

Однако, поскольку мы ищем модуль силы, ответ будет:

Ответ: Модуль силы гальмования равен 0.5 тонны массы, и направлен против движения потяга.