Question

Помогите плиизЛокомотив тянет поезд со скоростью 72 км / ч горизонтальным участком пути с мощностью 2 МВт. Определите массу этого поезда. Коэффициент сопротивления движению равен 0,0015.

Answer 1

Дано    N=2000000Вт    V=20 м/с   k=0,0015   m-?
Мощность N = F*V  F=Fтр= k*m*g
N=k*m*g*V
m=N/k*g*V=2000 000/0,0015*10*20=6,67*10^6 кг

Answer 2

Для определения массы поезда, который тянет локомотив, мы можем воспользоваться уравнением движения и уравнением мощности.

Уравнение движения:

Ускорение поезда на горизонтальном участке пути равно нулю, так как скорость поезда остается const (постоянной), поэтому можем записать уравнение движения в виде:

\[ P = Fv \]

где P - мощность, F - сила тяги, v - скорость.

Уравнение мощности:

Мощность можно также выразить через работу силы тяги и скорость:

\[ P = Fv = F \cdot v = F \cdot v_{поезда} \]

где F - сила тяги, v - скорость, v_{поезда} - скорость поезда.

Сила тяги:

Сила тяги можно выразить через силу сопротивления движению и мощность:

\[ F = \frac{P}{v} \]

где F - сила тяги, P - мощность, v - скорость.

Сила сопротивления движению:

Сила сопротивления движению выражается через коэффициент сопротивления и массу:

\[ F_{сопр} = k \cdot m \cdot g \]

где F_{сопр} - сила сопротивления движению, k - коэффициент сопротивления движению, m - масса, g - ускорение свободного падения.

Решение:

Сначала найдем силу тяги с помощью уравнения мощности, а затем найдем массу поезда, используя уравнение силы сопротивления движению.

Нахождение силы тяги:

Мощность P = 2 МВт = 2 * 10^6 Вт Скорость v = 72 км/ч = 20 м/с (1 км/ч = 1/3.6 м/с)

\[ F = \frac{P}{v} = \frac{2 \cdot 10^6}{20} = 100000 Н \]

Нахождение массы поезда:

Коэффициент сопротивления движению k = 0.0015 Ускорение свободного падения g = 9.81 м/с^2

\[ F_{сопр} = k \cdot m \cdot g \] \[ m = \frac{F_{сопр}}{k \cdot g} = \frac{100000}{0.0015 \cdot 9.81} \approx 6790123 кг \]

Таким образом, масса этого поезда составляет около 6790123 кг.