Question

Тепловоз с двигателем мощностью 640 кВт везёт состав массой 800 т с постоянной скоростью. Известно, что сила трения составляет 0,4 % от веса состава. С какой скоростью (выразите в км/ч) едет поезд при КПД тепловоза 60 %? Ускорение свободного падения принять равным 10 Н/кг. Ответ:км/ч.​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

N = 640 кВт = 640 000 Вт

m = 800 т = 800 000 кг

μ = 0,4 % = 0,004

КПД = 60%

_______________

V - ?

Fтр = 0,004·m·g = 0,004·800 000 ·10 = 32 000 Н

N = Fтр·V

КПД = N/ (Fтр·V)

Скорость:

V = N·КПД / ( F)

V = 640 000·0,60 / 32000  = 12  м/с     или     43 км/ч

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте начнем с определения силы трения и работы, которую тепловоз выполняет.

Сила трения, действующая на поезд, равна $F_{\text{тр}} = 0.004 \times 800 \times 10^3 \, \text{Н} = 3200 \, \text{Н}$.

Тепловоз выполняет работу, равную произведению силы трения на расстояние, которое он проезжает за единицу времени:

$P = F_{\text{тр}} \times v$

где $P$ - мощность тепловоза (640 кВт или 640000 Вт), $v$ - скорость поезда (м/с).

Теперь мы можем выразить скорость поезда через известные величины. Сначала найдем работу, которую тепловоз должен выполнить за единицу времени:

$P = F_{\text{тр}} \times v$ $640000 \, \text{Вт} = 3200 \, \text{Н} \times v$

Разрешим уравнение относительно $v$:

$v = \frac{640000 \, \text{Вт}}{3200 \, \text{Н}} = 200 \, \text{м/с}$

Теперь переведем скорость из м/с в км/ч (поскольку 1 м/с = 3.6 км/ч):

$v = 200 \, \text{м/с} \times 3.6 = 720 \, \text{км/ч}$

Таким образом, поезд движется со скоростью 720 км/ч при КПД тепловоза 60%.