Какова была скорость поезда до начала торможения, если под действием тормозящей силы в 150 кН тормозной путь поезда массой 150 т составил 50 м?

Физика 10 класс Законы движения и силы скорость поезда тормозная сила тормозной путь масса поезда физика движения расчет скорости динамика поезда сила и масса уравнение движения физические формулы Новый

Для того чтобы найти скорость поезда до начала торможения, мы можем воспользоваться законами движения и формулами, которые связывают силу, массу и ускорение.

Шаги решения:

1. Определим тормозное ускорение. Тормозящая сила (F) равна 150 кН, что соответствует 150000 Н. Масса поезда (m) составляет 150 т, что равно 150000 кг.
2. Используем второй закон Ньютона. Согласно этому закону, сила равна произведению массы на ускорение:

   F = m * a

   где a - тормозное ускорение.

3. Найдём тормозное ускорение:

   a = F / m = 150000 Н / 150000 кг = 1 м/с².

   Обратите внимание, что ускорение будет отрицательным, так как это тормозное движение, то есть a = -1 м/с².

4. Используем уравнение движения. Для определения начальной скорости (v0) до начала торможения, мы можем воспользоваться уравнением:

   v^2 = v0^2 + 2a * s

   где:

   • v - конечная скорость (в момент остановки равна 0 м/с),
   • a - ускорение (в нашем случае -1 м/с²),
   • s - тормозной путь (50 м).
5. Подставим известные значения в уравнение:

   0 = v0^2 + 2 * (-1) * 50.

   Это упростится до:

   0 = v0^2 - 100.

   Теперь решим уравнение для v0^2:

   v0^2 = 100.

6. Найдём начальную скорость:

   v0 = √100 = 10 м/с.

Ответ: Скорость поезда до начала торможения составила 10 м/с.