Question

1 Локомотив тянет поезд массой 500 т по горизонтальному пути. Мощность локомотива 106 Вт. Коэффициент трения равен 0,01. С какой скоростью движется поезд? Движение считать равномерным. 2 Автомобиль массой 3 т двигался равномерно вверх по наклонной плоскости длиной 100 м и высотой 10 м. Какую работу совершила сила тяги на всём пути? Коэффициент трения 0,25.

Answer 1

1. При равномерном сила трения Fтр=Fтяги=500к*10*0.01= 50 кН. Скорость v=N/Fтяги=106кВт/50кН=2.12 м/с -ответ

Answer 2

1. Начнем с вычисления силы трения, действующей на поезд. Используем формулу: Fтр = μ * Fн, где Fн - сила нормальной реакции, равная в данном случае весу поезда: Fн = m * g, где m - масса поезда, g - ускорение свободного падения.

Fн = 500 т * 1000 кг/т * 9,8 м/с^2 = 4 900 000 Н

Fтр = 0,01 * 4 900 000 Н = 49 000 Н

Теперь можем вычислить силу тяги, необходимую для равномерного движения поезда: Fтяги = Fтр = 49 000 Н

Далее используем формулу для мощности: P = F * v, где F - сила, v - скорость.

v = P / F = 106 Вт / 49 000 Н = 0,00216 м/с

Ответ: скорость поезда составляет около 0,00216 м/с.

2. Для вычисления работы, совершенной силой тяги, нужно найти суммарную работу всех сил, действующих на автомобиль, на всем пути.

Сила тяги равна силе горизонтальной составляющей веса автомобиля: Fтяги = m * g * sin(α), где α - угол наклона плоскости.

Угол наклона плоскости можно найти, используя соотношение: tg(α) = h / l, где h - высота, l - длина плоскости.

tg(α) = 10 м / 100 м = 0,1

α = arctg(0,1) = 5,71 градусов

Fтяги = 3 т * 1000 кг/т * 9,8 м/с^2 * sin(5,71°) = 2631,5 Н

Суммарная работа всех сил, действующих на автомобиль, равна: A = F * l, где l - длина плоскости.

A = 2631,5 Н * 100 м = 263 150 Дж

Ответ: сила тяги совершила работу в размере 263 150 Дж на всем пути.