Question

1. Электровоз массой 100 т при торможении уменьшает скорость равноудаленного движения до 54 км/ч 3 м/с. Надо найти работу силы трения в этом месте. Ответы дать мегаджоулем. 2. поезд массой 2000 т останавливается через 50 с после торможения с ускорением 0,3 м/c(2).Какое количество тепла выделяется при торможении? Ответы дать мегаджоулем.

Answer 1

Ответ:

Задача (1)

Дано:

M=100=100000 кг

v= 3 м/с

v=54 км/ч=15 м/с

Найти:

А - ?

Решение:

A=mv/2-mv/2

A=m(v/2-v/2)=100000(9/2-225/2)= -10800000 Дж = -10,8 МДж.

Задача (2)

Дано:

m = 2000 т = 2 * 106 кг

а = 0,3 м/с2;

t = 50 с.

Найти:

Q = ?

Решение:

А = Q = ΔEk = 0,5 * m * V² = 0,5 * m * (a * t)²

Q = 0,5 * 2 * 10⁶ * (0,3 * 50)² = 225 * 10⁶ Дж (225 МДж)

Answer 2

1. Для нахождения работы силы трения в первой задаче, мы можем использовать законы движения. Первоначальная скорость электровоза равна 0 м/с (поскольку он тормозит), а конечная скорость составляет 54 км/ч, что нужно перевести в м/с:

Сначала переведем скорость из км/ч в м/с: 1 км/ч = 1000 м/3600 с = 5/18 м/с Таким образом, 54 км/ч = (54 * 5/18) м/с = 15 м/с

Теперь мы знаем начальную скорость (u = 0 м/с), конечную скорость (v = 15 м/с), и массу электровоза (m = 100 т = 100000 кг).

Для нахождения работы силы трения (W), мы можем использовать второй закон Ньютона: W = ΔE_kin где ΔE_kin - изменение кинетической энергии.

Кинетическая энергия вычисляется по формуле: E_kin = (1/2) * m * v^2

Теперь найдем начальное и конечное значения кинетической энергии: E_kin_начальная = (1/2) * 100000 кг * (0 м/с)^2 = 0 Дж E_kin_конечная = (1/2) * 100000 кг * (15 м/с)^2 = 112500000 Дж

Теперь найдем изменение кинетической энергии: ΔE_kin = E_kin_конечная - E_kin_начальная = 112500000 Дж - 0 Дж = 112500000 Дж

Силой трения совершается работа, равная изменению кинетической энергии: W = ΔE_kin = 112500000 Дж

Ответ: Работа силы трения в этом случае равна 112500000 Дж (мегаджоуль не требуется в данном ответе).

2. Для нахождения количества тепла, выделяющегося при торможении поезда, мы можем использовать следующую формулу:

Q = m * a * d

где: Q - количество тепла (в джоулях), m - масса поезда (в килограммах), a - ускорение торможения (в м/с²), d - расстояние, на которое происходит торможение (в метрах).

Для данной задачи m = 2000 т = 2000000 кг, a = -0,3 м/с² (отрицательное значение, так как поезд тормозит), и t = 50 с.

Теперь найдем расстояние, на которое поезд тормозит, используя уравнение движения: d = (1/2) * a * t^2

d = (1/2) * (-0,3 м/с²) * (50 с)^2 = -0,3 м/с² * 2500 с^2 = -750 м

Теперь мы можем найти количество тепла: Q = 2000000 кг * (-0,3 м/с²) * (-750 м) = 450000000 Дж

Ответ: Количество тепла, выделяющегося при торможении поезда, равно 450000000 Дж (мегаджоуль не требуется в данном ответе).