Какую силу тяги должен развить локомотив, чтобы поезд, имеющий массу 3000 тонн и коэффициент трения 0,02, достиг

Svetlyachok_V_Lesu

43

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать законы динамики, а именно второй закон Ньютона. Второй закон Ньютона утверждает, что сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение. Формула для второго закона Ньютона выглядит следующим образом:

\[ F = m \cdot a \]

где F - сила, m - масса тела, a - ускорение.

В данной задаче мы хотим найти необходимую силу тяги локомотива. Для этого нам понадобятся следующие данные:

Масса поезда (m) = 3000 тонн = 3000000 кг
Коэффициент трения (μ) = 0,02
Скорость (v) = 60 км/ч = 16,67 м/с
Время (t) = 2 минуты = 120 секунд

Начнем с расчета ускорения. Получим его, разделив изменение скорости на время:

\[ a = \frac{v}{t} \]

Подставим значения:

\[ a = \frac{16,67}{120} = 0,14 \ м/с^2 \]

Теперь мы можем найти необходимую силу тяги, используя второй закон Ньютона:

\[ F = m \cdot a \]

Подставим значения:

\[ F = 3000000 \cdot 0,14 = 420000 \ Н \]

Таким образом, локомотив должен развить силу тяги в 420000 Нютонов, чтобы поезд достиг скорости 60 км/ч через 2 минуты после старта.