Question

Электровоз везёт состав массой 3000т по горизонтальному пути длиной 5 км.Определите работу, совершенную на этом участке пути, если сила трения составляет 0,003 от веса состава.

Answer 1

Ответ: ≈450 МДж.

Объяснение:

Пусть m=3000 т=3000000 кг - вес состава, g≈10 м/с² - ускорение свободного падения. Тогда вес состава P=m*g≈30000000 Н. По условию, сила трения F1=0,003*P≈90000 Н. Пусть F2 - сила тяги электровоза. Если поезд движется равномерно, то есть с постоянной скоростью, то F2=F1≈90000 Н. Работа силы тяги A=F2*L, где L=5 км=5000 м - длина участка пути. Отсюда A≈90000*5000=450000000 Дж=450000 кДж=450 Мдж.  

Answer 2

Для определения работы, совершенной электровозом на этом участке пути, нам нужно учитывать два основных типа работы: работу против силы трения и работу против силы тяги (горизонтальная работа). Работа определяется как произведение силы на расстояние.

1. Работа против силы трения: Сила трения равна 0,003 от веса состава, то есть 0,003 * 3000 т = 9 т (тонн). Расстояние, на котором электровоз противостоит силе трения, равно длине пути, т.е., 5 км = 5000 м.

Работа против силы трения = сила трения * расстояние = 9 т * 5000 м = 45000 т*м (тонно-метров).

2. Работа против силы тяги (горизонтальная работа): На горизонтальном пути необходимо преодолеть силу трения и массу состава. Сила трения мы уже вычислили - это 9 т. Масса состава равна 3000 т.

Работа против силы тяги = работа против силы трения + работа против массы состава Работа против силы тяги = 45000 тм + (3000 т * 5000 м) = 45000 тм + 15000000 тм = 15045000 тм.

Таким образом, работа, совершенная на этом участке пути, составляет 15 045 000 тонно-метров.