Поезд массой 3000 т начинает движение с места и движется по горизонтальному пути под действием постоянной силы тяги локомотива, равной 400000 Н. Коэффициент сопротивления движению составляет 0,005. Какое будет ускорение у поезда и какую скорость он сможет достичь через 5 секунд после начала движения?

Физика 11 класс Динамика ускорение поезда скорость поезда сила тяги коэффициент сопротивления физика 11 класс Новый

Для решения данной задачи нам нужно сначала определить ускорение поезда, а затем найти скорость, которую он сможет достичь через 5 секунд.

Шаг 1: Определение массы поезда

Масса поезда составляет 3000 тонн. Переведем массу в килограммы:

• 3000 т = 3000 * 1000 кг = 3 000 000 кг

Шаг 2: Определение силы сопротивления

Сила сопротивления определяется по формуле:

• Fсопр = коэффициент сопротивления * масса поезда * g

где g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²).

Подставим известные значения:

• Fсопр = 0,005 * 3 000 000 кг * 9,81 м/с²
• Fсопр = 0,005 * 3 000 000 * 9,81 = 147 150 Н

Шаг 3: Определение результирующей силы

Теперь мы можем найти результирующую силу, действующую на поезд:

• Fрез = Fтяги - Fсопр
• Fрез = 400 000 Н - 147 150 Н = 252 850 Н

Шаг 4: Определение ускорения поезда

Согласно второму закону Ньютона, ускорение можно определить по формуле:

• a = Fрез / m

Подставим значения:

• a = 252 850 Н / 3 000 000 кг ≈ 0,0843 м/с²

Шаг 5: Определение скорости через 5 секунд

Скорость можно найти по формуле:

• v = v0 + a * t

где v0 - начальная скорость (в данном случае равна 0), a - ускорение, t - время.

Подставим известные значения:

• v = 0 + 0,0843 м/с² * 5 с = 0,4215 м/с

Ответ:

• Ускорение поезда составляет примерно 0,0843 м/с².
• Скорость поезда через 5 секунд составит примерно 0,4215 м/с.