Question

4. Какую работу должен выполнить электровоз, чтобы увеличить скорость поезда массой 200 т, движущегося со скоростью 72 км/ч. до 144 км/ч​

Answer 1

Ответ: 120 МДж

Объяснение: Нужно воспользоваться теоремой об изменении кинетической энергии тела

$\[A = \frac{{m\upsilon ^2 }}{2} - \frac{{m\upsilon _0^2 }}{2} = \frac{m}{2}\left( {\upsilon ^2 - \upsilon _0^2 } \right)\]$

Остается просто подставить значения и рассчитать

$\[A = \frac{{200 \cdot 10^3 }}{2}\left( {\left( {144 \cdot \frac{{1000}}{{3600}}} \right)^2 - \left( {72 \cdot \frac{{1000}}{{3600}}} \right)^2 } \right) = 120 \cdot 10^6 \]$

Answer 2

Для того чтобы увеличить скорость поезда, электровоз должен выполнить работу, чтобы увеличить его кинетическую энергию. Кинетическая энергия тела определяется формулой:

Кинетическая энергия (КЭ) = (масса * скорость^2) / 2

где: масса = 200 т (200 000 кг, так как 1 тонна = 1000 кг) скорость = 72 км/ч

Сначала рассчитаем кинетическую энергию поезда при его исходной скорости:

КЭ_начальная = (200 000 кг * (72 км/ч)^2) / 2

Теперь рассчитаем кинетическую энергию поезда при желаемой скорости (144 км/ч):

КЭ_желаемая = (200 000 кг * (144 км/ч)^2) / 2

Чтобы узнать, какую работу нужно выполнить электровозу, чтобы увеличить скорость поезда, найдем разницу между КЭ_желаемой и КЭ_начальной:

Работа = КЭ_желаемая - КЭ_начальная

Работа = [(200 000 кг * (144 км/ч)^2) / 2] - [(200 000 кг * (72 км/ч)^2) / 2]

Теперь подставим значения и рассчитаем:

Работа = [(200 000 кг * 20736 км^2/ч^2) / 2] - [(200 000 кг * 5184 км^2/ч^2) / 2]

Работа = (200 000 кг * 15552 км^2/ч^2) / 2

Работа = 15552 000 000 кг * км^2/ч^2

Ответ: Электровоз должен выполнить работу в размере 15 552 000 000 кг * км^2/ч^2, чтобы увеличить скорость поезда с 72 км/ч до 144 км/ч.