Поезд с массой 10^6 кг за 1 минуту увеличил свою скорость с 54 км/ч до 72 км/ч. Какова сила тяги, если коэффициент сопротивления движению составляет 0,003?

Физика 11 класс Динамика поезд масса скорость сила тяги коэффициент сопротивления физика 11 класс Новый

Для решения задачи нам нужно найти силу тяги поезда. Для этого мы будем использовать второй закон Ньютона и формулу для расчета силы сопротивления. Давайте разберем шаги решения.

1. Переведем скорости из км/ч в м/с.
   • 54 км/ч = 54 * (1000 м / 3600 с) = 15 м/с
   • 72 км/ч = 72 * (1000 м / 3600 с) = 20 м/с
2. Найдем изменение скорости.
   • Δv = v_конечная - v_начальная = 20 м/с - 15 м/с = 5 м/с
3. Найдем ускорение поезда.
   • Ускорение a = Δv / Δt, где Δt = 1 минута = 60 секунд.
   • Таким образом, a = 5 м/с / 60 с = 1/12 м/с² ≈ 0,0833 м/с².
4. Рассчитаем силу, необходимую для достижения этого ускорения.
   • Сила F_ускорения = m * a, где m = 10^6 кг.
   • F_ускорения = 10^6 кг * 0,0833 м/с² ≈ 83333 Н.
5. Теперь найдем силу сопротивления.
   • Сила сопротивления F_сопротивления = коэффициент сопротивления * масса * g, где g ≈ 9,81 м/с².
   • F_сопротивления = 0,003 * 10^6 кг * 9,81 м/с² = 2943 Н.
6. Теперь можем найти силу тяги.
   • Сила тяги F_тяги = F_ускорения + F_сопротивления.
   • F_тяги = 83333 Н + 2943 Н ≈ 86276 Н.

Ответ: Сила тяги поезда составляет примерно 86276 Н.