Тепловоз на горизонтальной участке пути развивает силу тяги 147 кН. Масса поезда 100 т, а сопротивление движению 86 кН. На каком пути скорость поезда увеличится с 54 км/ч до 72 км/ч?

Физика 10 класс Динамика тепловоз сила тяги масса поезда сопротивление движению скорость поезда увеличение скорости горизонтальный участок пути физика движения Новый

Давайте разберемся с этой задачей! Это действительно захватывающе! Мы будем использовать физику, чтобы понять, как быстро наш тепловоз сможет разогнаться!

Итак, у нас есть:

• Сила тяги (F_t): 147 кН
• Сопротивление движению (F_r): 86 кН
• Масса поезда (m): 100 т = 100 000 кг
• Начальная скорость (v1): 54 км/ч = 15 м/с
• Конечная скорость (v2): 72 км/ч = 20 м/с

Первым делом, нам нужно найти результирующую силу (F_res), которая будет действовать на поезд:

F_res = F_t - F_r = 147 кН - 86 кН = 61 кН

Теперь переведем это значение в ньютоны:

F_res = 61 000 Н

Далее, мы можем использовать второй закон Ньютона, чтобы найти ускорение (a):

a = F_res / m = 61 000 Н / 100 000 кг = 0.61 м/с²

Теперь, чтобы найти путь (s), который пройдет поезд при увеличении скорости от v1 до v2, мы можем воспользоваться уравнением движения:

v2² = v1² + 2as

Подставим известные значения:

20² = 15² + 2 * 0.61 * s

400 = 225 + 1.22s

1.22s = 400 - 225 = 175

s = 175 / 1.22 ≈ 143.44 м

Таким образом, наш тепловоз увеличит свою скорость с 54 км/ч до 72 км/ч на пути примерно 143.44 метра! Это потрясающе!

Надеюсь, это поможет вам понять, как работает физика в реальной жизни, и как можно использовать эти знания для решения задач! Вперед к новым открытиям!