Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4559
2017-10-27 
Какую силу тяги должен развить паровоз, чтобы поезд массой 1000 т через 2,5 мин после начала движения по горизонтальному пути приобрел скорость 54 км/ч, если коэффициент сопротивления во время движения равен 0,005? При решении задачи считать, что поезд в течение указанного времени двигался равноускоренно.
Решение:
Общая сила тяги $F_{тяги}$ паровоза будет, очевидно, равна
$F_{тяги} = F_{1} + F_{тр}$,
где $F_{1}$ — часть силы тяги паровоза, сообщающая ускорение поезду, a $F_{тр}$ — часть силы тяги, идущая на преодоление силы сопротивления движению поезда.
Следовательно, для определения общей силы тяги паровоза необходимо определить $F_{1}$ и $F_{тр}$. Сила $F_{1}$ согласно второму закону Ньютона,
$F_{1} = ma$,
где $m$ — масса поезда; $a$ — ускорение, сообщаемое поезду силой $F_{1}$.
Так как поезд двигался равноускоренно и через $t$ секунд после начала движения приобрел скорость $v$, то ускорение
$a = \frac{v}{t}$.
Подставляя значение $a$ в уравнение $F_{1} = ma$, получим
$F_{1} = \frac{mv}{t}$.
Сила тяги поезда, идущая на преодоление сопротивления, равна
$F_{тр} = \frac{mv}{t} + kmg = m \left ( \frac{v}{t} + kg \right )$.
Общая сила тяги паровоза
$F_{тяги} = \frac{mv}{t} + kmg = m \left ( \frac{v}{t} + kg \right )$.
Подставив численные значения, получим
$F_{тяги} = 10^{6} кг \left ( \frac{15 м/сек}{150 сек} + 0,005 \cdot 9,8 м/сек^{2} \right ) = 149 \cdot 10^{3} н = 149 кн$.
Какую силу тяги должен развить паровоз, чтобы поезд массой 1000 т через 2,5 мин после начала движения по горизонтальному пути приобрел скорость 54 км/ч, если коэффициент сопротивления во время движения равен 0,005? При решении задачи считать, что поезд в течение указанного времени двигался равноускоренно.
Решение:
Общая сила тяги $F_{тяги}$ паровоза будет, очевидно, равна
$F_{тяги} = F_{1} + F_{тр}$,
где $F_{1}$ — часть силы тяги паровоза, сообщающая ускорение поезду, a $F_{тр}$ — часть силы тяги, идущая на преодоление силы сопротивления движению поезда.
Следовательно, для определения общей силы тяги паровоза необходимо определить $F_{1}$ и $F_{тр}$. Сила $F_{1}$ согласно второму закону Ньютона,
$F_{1} = ma$,
где $m$ — масса поезда; $a$ — ускорение, сообщаемое поезду силой $F_{1}$.
Так как поезд двигался равноускоренно и через $t$ секунд после начала движения приобрел скорость $v$, то ускорение
$a = \frac{v}{t}$.
Подставляя значение $a$ в уравнение $F_{1} = ma$, получим
$F_{1} = \frac{mv}{t}$.
Сила тяги поезда, идущая на преодоление сопротивления, равна
$F_{тр} = \frac{mv}{t} + kmg = m \left ( \frac{v}{t} + kg \right )$.
Общая сила тяги паровоза
$F_{тяги} = \frac{mv}{t} + kmg = m \left ( \frac{v}{t} + kg \right )$.
Подставив численные значения, получим
$F_{тяги} = 10^{6} кг \left ( \frac{15 м/сек}{150 сек} + 0,005 \cdot 9,8 м/сек^{2} \right ) = 149 \cdot 10^{3} н = 149 кн$.
