Вопрос по физике: Поезд, который движется со скоростью 72 км в час, начинает тормозить и останавливается, пройдя расстояние в 1 км. Какую работу выполняет сила трения, если масса поезда равна 1000 тонн?

Физика 11 класс Работа и энергия поезд скорость 72 км в час торможение расстояние 1 км работа силы трения масса поезда 1000 тонн Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать несколько физических понятий, таких как работа, сила трения и кинетическая энергия. Давайте разберем решение шаг за шагом.

Шаг 1: Преобразуем скорость в м/с

Сначала нужно перевести скорость поезда из километров в час в метры в секунду. Для этого используем следующий коэффициент:

• 1 км/ч = 1/3.6 м/с

Следовательно, скорость 72 км/ч равна:

• 72 км/ч * (1/3.6 м/с) = 20 м/с

Шаг 2: Рассчитаем начальную кинетическую энергию поезда

Кинетическая энергия (Ek) рассчитывается по формуле:

• Ek = (m * v^2) / 2

где m - масса поезда, v - скорость. Подставим известные значения:

• m = 1000 тонн = 1,000,000 кг
• v = 20 м/с

Теперь подставим в формулу:

• Ek = (1,000,000 кг * (20 м/с)^2) / 2 = (1,000,000 * 400) / 2 = 200,000,000 Дж

Шаг 3: Определим работу силы трения

Работа, выполненная силой трения, равна изменению кинетической энергии поезда. Поскольку поезд останавливается, его конечная кинетическая энергия равна нулю:

• W = Ek_initial - Ek_final
• W = 200,000,000 Дж - 0 = 200,000,000 Дж

Шаг 4: Ответ

Таким образом, работа, выполняемая силой трения, составляет 200,000,000 Дж (или 200 МДж).