Какую работу совершает электровоз, если скорость поезда массой 3000 тонн возрастает с 36 до 54 км/ч?

Физика 11 класс Работа и энергия работа электровоза скорость поезда масса поезда физика 11 класс изменение скорости механическая работа Новый

Чтобы рассчитать работу, совершаемую электровозом, нам нужно использовать формулу для работы, связанной с изменением кинетической энергии. Работа, совершаемая на изменение скорости, равна изменению кинетической энергии поезда.

Кинетическая энергия (КЭ) определяется по формуле:

КЭ = (m * v^2) / 2

где m - масса объекта, v - скорость объекта.

Давайте разберем шаги решения:

1. Переведем массы и скорости в нужные единицы:
• Масса поезда: 3000 тонн = 3000 * 1000 кг = 3 000 000 кг.
• Начальная скорость: 36 км/ч = 36 * (1000 м / 3600 с) = 10 м/с.
• Конечная скорость: 54 км/ч = 54 * (1000 м / 3600 с) = 15 м/с.
2. Рассчитаем начальную и конечную кинетическую энергию:
• Начальная КЭ: КЭ1 = (3 000 000 кг * (10 м/с)^2) / 2 = 150 000 000 Дж.
• Конечная КЭ: КЭ2 = (3 000 000 кг * (15 м/с)^2) / 2 = 1 687 500 000 Дж.
3. Найдём изменение кинетической энергии:
• Изменение КЭ = КЭ2 - КЭ1 = 1 687 500 000 Дж - 150 000 000 Дж = 1 537 500 000 Дж.
4. Работа, совершаемая электровозом, равна изменению кинетической энергии:
• Работа = 1 537 500 000 Дж.

Таким образом, работа, совершаемая электровозом, составляет 1 537 500 000 Дж (или 1,54 ГДж).