Какую работу должен выполнить электровоз, чтобы увеличить скорость поезда массой 200 тонн, который движется со скоростью 72 км/ч, до 144 км/ч?

Физика 8 класс Работа и энергия работа электровоза скорость поезда масса поезда увеличение скорости физика 8 класс Новый

Чтобы найти работу, которую должен выполнить электровоз для увеличения скорости поезда, нам нужно использовать закон сохранения энергии и формулу для кинетической энергии.

Кинетическая энергия (КЭ) тела рассчитывается по формуле:

КЭ = (m * v^2) / 2

где:

• m - масса тела (в килограммах),
• v - скорость тела (в метрах в секунду).

Давайте сначала преобразуем массу поезда и скорости в нужные единицы:

• Масса поезда: 200 тонн = 200000 кг.
• Скорость 72 км/ч нужно перевести в м/с: 72 км/ч = 72 * (1000 м / 3600 с) = 20 м/с.
• Скорость 144 км/ч: 144 км/ч = 144 * (1000 м / 3600 с) = 40 м/с.

Теперь найдем кинетическую энергию на начальной и конечной скоростях:

1. Кинетическая энергия на начальной скорости (КЭ1):

КЭ1 = (200000 * (20)^2) / 2 = (200000 * 400) / 2 = 40000000 Дж.

2. Кинетическая энергия на конечной скорости (КЭ2):

КЭ2 = (200000 * (40)^2) / 2 = (200000 * 1600) / 2 = 160000000 Дж.

Теперь найдем работу, которую должен выполнить электровоз. Работа (A) равна изменению кинетической энергии:

A = КЭ2 - КЭ1.

Подставим значения:

A = 160000000 Дж - 40000000 Дж = 120000000 Дж.

Таким образом, работа, которую должен выполнить электровоз, составляет 120000000 Дж (или 120 МДж).