Какова сила тяги локомотива (в кН), считая ее постоянной, если поезд массой 1000 т на пути 500 м
Пояснение: Для решения данной задачи нам понадобится использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила тяги локомотива равна произведению его массы на ускорение.
Сначала определим изменение скорости поезда:
Δv = v2 — v1 = 72 км/ч — 36 км/ч = 36 км/ч
Далее переведем этот результат в метры в секунду:
Δv = 36 км/ч × (1000 м/км) / (3600 с/ч) = 10 м/с
Затем рассчитаем ускорение:
a = Δv / t
Здесь t — время, за которое поезд достигает указанной скорости. Оно не дано в условии задачи, поэтому нам нужно его определить.
Для этого воспользуемся формулой равноускоренного движения:
v = u + at
где v — конечная скорость, u — начальная скорость, a — ускорение и t — время.
Из условия задачи известна начальная скорость и конечная скорость, поэтому можем записать:
72 км/ч = 36 км/ч + at
Выразим время t:
t = (72 км/ч — 36 км/ч) / a
Подставим значение ускорения и найденное время в формулу для расчета силы тяги:
F = m * a
Пример использования:
Масса поезда (m) = 1000 т = 1000000 кг
Ускорение (a) = 10 м/с^2
t = (72 км/ч — 36 км/ч) / 10 м/с^2 = 3 с
F = 1000000 кг * 10 м/с^2 = 10 000 000 Н (10 МН)
Совет: При решении задач по физике, важно обратить внимание на единицы измерения и правильно перевести их друг в друга, чтобы использовать все значения в одинаковой системе единиц.
Упражнение: В поезде массой 2000 кг сила тяги равна 1000 Н. Какое ускорение развивает поезд?