Яку роботу виконує сила тяги при руху електровоза на відстань 10 км, якщо маса поїзда 5000 тонн і коефіцієнт тертя

Vladimir

19

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знать формулу для определения силы трения и формулу для определения работы. Начнем с расчета силы трения.

Формула для силы трения:
\[ F_{\text{тр}} = \mu \cdot F_{\text{н}} \]

где:
\( F_{\text{тр}} \) - сила трения,
\( \mu \) - коэффициент трения,
\( F_{\text{н}} \) - нормальная сила.

Нормальная сила равна весу тела (масса умноженная на ускорение свободного падения):
\[ F_{\text{н}} = m \cdot g \]

где:
\( m \) - масса тела,
\( g \) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с²).

Теперь мы можем рассчитать силу трения:
\[ F_{\text{тр}} = \mu \cdot m \cdot g \]

Подставим известные значения:
\[ F_{\text{тр}} = 0,005 \cdot 5000 \cdot 9,8 \]

Рассчитаем силу трения:
\[ F_{\text{тр}} = 245 \, \text{кН} \]

Теперь можно перейти к расчету работы.

Формула для работы:
\[ W = F \cdot s \]

где:
\( W \) - работа,
\( F \) - приложенная сила,
\( s \) - перемещение.

В данном случае приложенная сила - сила тяги, а перемещение - расстояние, которое пройдет электровоз:
\[ F = F_{\text{тяги}} \]
\[ s = 10 \, \text{км} = 10000 \, \text{м} \]

Подставим известные значения:
\[ W = 245 \, \text{кН} \times 10000 \, \text{м} \]

Рассчитаем работу:
\[ W = 2450 \, \text{МДж} \]

Итак, электровоз выполнит работу в 2450 МДж при движении на расстояние 10 км.