Question

Электровоз массой 200 г снижает замедление с 72 км/ч до 6 км/ч. Определить работу, совершаемую трением.

Answer 1

200 г=0,2 кг

72 км/ч=20 м/с

6 км/ч=1,67 м/с

А-?
А=mv₁²/2-mv₂²/2=0,5m(v₁²-v₂²)
A=0,5•0,2(400-2,78)=0,1•397=39,7 Дж

Answer 2

Для определения работы, совершаемой трением, мы можем использовать следующую формулу:

$\text{Работа трения} = \text{сила трения} \times \text{путь}$

Для начала, нам нужно определить изменение скорости электровоза. Изначально его скорость была 72 км/ч, а затем она снизилась до 6 км/ч. Изменение скорости равно разнице между начальной и конечной скоростью:

$\Delta v = v_{\text{конечная}} - v_{\text{начальная}} = 6 \, \text{км/ч} - 72 \, \text{км/ч} = -66 \, \text{км/ч}$

Теперь переведем эту разницу скорости в метры в секунду (м/с), так как единицы измерения в системе СИ:

$\Delta v = -66 \, \text{км/ч} \times \frac{1000 \, \text{м}}{1 \, \text{км}} \times \frac{1}{3600 \, \text{ч}} \approx -18.33 \, \text{м/с}$

Затем мы должны определить массу электровоза в килограммах, так как единицы измерения для массы в системе СИ:

$m = 200 \, \text{г} \times \frac{1}{1000} = 0.2 \, \text{кг}$

Теперь нам нужно найти силу трения. Мы можем воспользоваться вторым законом Ньютона:

$F_{\text{трения}} = m \cdot a$

где $a$ - ускорение электровоза. Ускорение можно вычислить, используя изменение скорости и время:

$a = \frac{\Delta v}{t}$

Давайте предположим, что время, за которое электровоз снизил скорость, равно 10 секундам:

$a = \frac{-18.33 \, \text{м/с}}{10 \, \text{с}} = -1.833 \, \text{м/с}^2$

Теперь мы можем найти силу трения:

$F_{\text{трения}} = 0.2 \, \text{кг} \cdot (-1.833 \, \text{м/с}^2) = -0.367 \, \text{Н}$

Теперь мы можем найти работу, совершаемую трением:

$\text{Работа трения} = F_{\text{трения}} \cdot s$

где $s$ - путь, на котором трение действует. Давайте предположим, что путь составляет 100 метров (0.1 км), и заметьте, что работа будет отрицательной, так как сила трения направлена в направлении движения:

$\text{Работа трения} = -0.367 \, \text{Н} \cdot 0.1 \, \text{км} = -0.0367 \, \text{кДж}$

Итак, работа, совершаемая трением, равна -0.0367 килоджоулей.