С какой скоростью двигался поезд массой 5*10 в 5 степени, если под действием тормозящей силы 150 кН он прошел путь 500 м до остановки, начиная с момента торможения?

Физика Колледж Законы Ньютона. Торможение скорость поезда тормозящая сила масса поезда путь до остановки физика 12 класс Новый

Для решения задачи нам нужно использовать закон сохранения энергии и уравнение движения. Мы знаем, что работа, совершенная тормозящей силой, равна изменению кинетической энергии поезда. Давайте разберем шаги решения:

1. Определим известные данные:
   • Масса поезда (m) = 5 * 10^5 кг
   • Тормозящая сила (F) = 150 кН = 150000 Н
   • Путь (s) = 500 м
2. Найдем работу, совершенную тормозящей силой:

   Работа (A) равна силе, умноженной на путь:

   A = F * s = 150000 Н * 500 м = 75000000 Дж (или 75 МДж)

3. Запишем уравнение для изменения кинетической энергии:

   Начальная кинетическая энергия (E) поезда равна работе, совершенной тормозящей силой, так как поезд останавливается:

   E = (1/2) * m * v^2

   Где v - начальная скорость поезда, которую мы хотим найти.

4. Приравняем работу к изменению кинетической энергии:

   75000000 Дж = (1/2) * (5 * 10^5) * v^2

5. Решим уравнение для v:
   • Умножим обе стороны на 2:

   150000000 = 5 * 10^5 * v^2

   • Разделим обе стороны на 5 * 10^5:

   v^2 = 150000000 / (5 * 10^5)

   • Посчитаем:

   v^2 = 300 м^2/с^2

   • Теперь найдем v, взяв квадратный корень:

   v = √300 ≈ 17.32 м/с

Ответ: Поезд двигался со скоростью примерно 17.32 м/с до начала торможения.