Поезд массой 10^6 кг за 1 минуту 40 секунд увеличил скорость 54 км/ч до 72 км/ч. Найти силу тяги, если коэффициент сопротивления движению равен 0,03

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем изменение кинетической энергии поезда:

ΔKE = KE конечная - KE начальная

KE начальная = 1/2 m v1^2
KE конечная = 1/2 m v2^2

m = 10^6 кг
v1 = 54 км/ч (1000 м / 3600 с) = 15 м/с
v2 = 72 км/ч (1000 м / 3600 с) = 20 м/с

KE начальная = 1/2 10^6 15^2 = 112500000 Дж
KE конечная = 1/2 10^6 20^2 = 200000000 Дж

ΔKE = 200000000 - 112500000 = 87500000 Дж

Теперь найдем работу силы тяги, позволяющей изменить кинетическую энергию поезда за это время:

А = ΔKE = F * S

S = v t = 72 км/ч (1000 м / 3600 с) * 100 с = 2000 м

F = ΔKE / S = 87500000 / 2000 = 43750 Н

Теперь найдем силу сопротивления движению:

Fd = m g μ = 10^6 9.8 0.03 = 29400 Н

Так как сила тяги преодолевает силу сопротивления, то сила тяги будет равна разности двух сил:

F = F - Fd = 43750 - 29400 = 14350 Н

Итак, сила тяги составляет 14350 Н.