Какова сила сопротивления движению поезда на горизонтальном участке пути, если его масса составляет 1 млн

Ivanovich

11

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению его массы на ускорение. В данном случае, нам нужно найти силу сопротивления движению поезда на горизонтальном участке пути, а значит, ускорение равно нулю.

Сила сопротивления движению учитывает такие факторы, как силы трения, воздушного сопротивления, сопротивление движению поезда по рельсам и другие. Задача учитывает, что сила сопротивления на горизонтальном участке пути является постоянной величиной.

На горизонтальном участке пути сила тяги \( F_{\text{тяги}} \) компенсирует силу сопротивления движению \( F_{\text{сопротивления}} \). Поэтому можем записать уравнение:

\[ F_{\text{тяги}} = F_{\text{сопротивления}} \]

Сила тяги, указанная в задаче, равна 4·10^5 Н.

\[ F_{\text{тяги}} = 4 \cdot 10^5 Н \]

Мы должны найти силу сопротивления движению. Чтобы это сделать, давайте перейдем к правильным единицам измерения для скорости и времени.

Скорость поезда составляет 54 км/ч. Переведем ее в метры в секунду:

\[ v = 54 \, \text{км/ч} = \frac {54 \cdot 1000}{3600} \, \text{м/с} \approx 15 \, \text{м/с} \]

Условие также сообщает, что поезд развивает данную скорость за 1 минуту. Переведем это в секунды:

\[ t = 1 \, \text{мин} = 1 \cdot 60 \, \text{с} = 60 \, \text{с} \]

Теперь мы можем использовать формулу расстояния, чтобы найти путь, пройденный поездом:

\[ s = v \cdot t \]

\[ s = 15 \cdot 60 = 900 \, \text{м} \]

Теперь мы можем использовать полученные значения, чтобы найти силу сопротивления. Используем формулу для силы сопротивления, где \( m \) - масса тела, а \( g \) - ускорение свободного падения:

\[ F_{\text{сопротивления}} = m \cdot g \]

\[ F_{\text{сопротивления}} = 1 \times 10^6 \cdot 9.8 \, \text{Н/кг} = 9.8 \times 10^6 \, \text{Н} \]

Таким образом, сила сопротивления движению поезда на горизонтальном участке пути составляет 9.8 миллионов Ньютонов (9.8 * 10^6 Н).