Какова сила, с которой действует двигатель на поезд массой 60 тонн, чтобы разогнать его с нулевой скорости до 90 км/ч

  • 7
Какова сила, с которой действует двигатель на поезд массой 60 тонн, чтобы разогнать его с нулевой скорости до 90 км/ч за 2 минуты, учитывая, что сила трения равна 20 кН? Ответ запишите, переведя значение в кН. Введите правильный вариант ответа.
Peschanaya_Zmeya
32
Для решения этой задачи нам понадобятся законы Ньютона о движении и формула для силы трения. Давайте разберемся пошагово.

Шаг 1: Найдем массу поезда в килограммах. У нас дана масса поезда в тоннах, поэтому нам нужно перевести это значение в килограммы. В 1 тонне содержится 1000 килограммов, поэтому масса поезда составляет:

Масса поезда=60×1000=60000кг

Шаг 2: Приведем скорость из км/ч к м/с. Для этого нужно разделить скорость на 3,6:

Сначала найдем скорость поезда в м/с:

Скорость=90×100060×60м/с=25м/с

Шаг 3: Рассчитаем ускорение поезда. Для этого воспользуемся формулой:

ускорение=изменение скоростивремя

ускорение=конечная скоростьначальная скоростьвремя

Мы знаем конечную скорость (25 м/с), начальная скорость (0 м/с) и время (2 минуты). Но оставим время в секундах, это удобнее для расчетов:

Время=2×60=120сек

Теперь мы можем рассчитать ускорение:

Ускорение=250120м/с2=25120м/с2

Шаг 4: Рассчитаем силу, с которой действует двигатель на поезд. По второму закону Ньютона,

Сила=масса×ускорение

Подставим значения:

Сила=60000×25120=52×104Н

Шаг 5: Найдем силу трения. У нас дано значение силы трения равное 20 кН. Нам нужно перевести его в ньютоны, поэтому умножим на 1000:

Сила трения=20×1000=20000Н

Ответ: Сила, с которой действует двигатель на поезд, чтобы разогнать его до 90 км/ч за 2 минуты при силе трения 20 кН, составляет 52×104 Н.