Для решения этой задачи нам необходимо определить среднюю мощность локомотива, который разгоняет товарный поезд. Мы будем использовать формулу для мощности, а также некоторые физические законы.

Шаг 1: Преобразуем скорость из км/ч в м/с.

• Скорость 72 км/ч равна 72 * (1000 м / 1 км) / (3600 с / 1 ч) = 20 м/с.

Шаг 2: Найдем работу, которую совершает локомотив для разгона поезда.

• Работа (A) равна изменению кинетической энергии поезда. Кинетическая энергия (E) определяется формулой: E = (m * v^2) / 2, где m - масса поезда, v - скорость.
• Подставим известные значения: масса m = 300 тонн = 300000 кг, скорость v = 20 м/с.
• Тогда кинетическая энергия будет равна: E = (300000 * (20)^2) / 2 = (300000 * 400) / 2 = 60000000 Дж (джоулей).

Шаг 3: Теперь, когда мы знаем работу, найдем среднюю мощность (P) локомотива.

• Средняя мощность определяется как работа, совершенная за определенное время: P = A / t.
• Теперь нам нужно найти время (t), за которое локомотив разгоняет поезд. Мы знаем, что путь (S) равен 2,4 км = 2400 м.
• Используя формулу S = v * t, можем выразить время: t = S / v = 2400 м / 20 м/с = 120 с.

Шаг 4: Подставим значение работы и времени в формулу для мощности.

• P = A / t = 60000000 Дж / 120 с = 500000 Вт.
• Таким образом, 500000 Вт = 500 кВт.

В итоге, средняя мощность локомотива товарного поезда составляет 500 кВт.