Тепловоз на горизонтальном участке пути длиной 600 м развивает постоянную скоростную силу тяги 147 кн.скорость поезда возрастает при этом от 36 до 54 км/ч.определите силу сопротивления движению,считая её постоянной.масса поезда 1000 т

Question

Тепловоз на горизонтальном участке пути длиной 600 м развивает постоянную скоростную силу тяги 147 кн.скорость поезда возрастает при этом от 36 до 54 км/ч.определите силу сопротивления движению,считая её постоянной.масса поезда 1000 т

Yarik_Scout 19.01.2026 15:15

Ответы и вопросы пользователей

Соколов Андрей Михайлович · Accepted Answer

Для решения задачи воспользуемся теоремой об изменении кинетической энергии: работа равнодействующей всех сил, действующих на тело, равна изменению его кинетической энергии. Шаг 1: Перевод величин в систему СИ Для корректных расчетов необходимо перевести все данные в основные единицы системы СИ:

Масса поезда: $m = 1000 т = 10^{6} кг m equals 1000 т equals 10 to the sixth power кг$ Начальная скорость: $v_{0} = 36 км/ч = \frac{36}{3.6} м/с = 10 м/с v sub 0 equals 36 км/ч equals 36 over 3.6 end-fraction м/с equals 10 м/с$ Конечная скорость: $v = 54 км/ч = \frac{54}{3.6} м/с = 15 м/с v equals 54 км/ч equals 54 over 3.6 end-fraction м/с equals 15 м/с$ Сила тяги: $F_{т я г} = 147 кН = 147000 Н cap F sub т я г end-sub equals 147 кН equals 147000 Н$ Путь: $S = 600 м cap S equals 600 м$

Шаг 2: Составление уравнения баланса работы и энергии На поезд действуют сила тяги $F_{т я г} cap F sub т я г end-sub$ и сила сопротивления $F_{с о п р} cap F sub с о п р end-sub$ . Равнодействующая сила равна $F = F_{т я г} - F_{с о п р} cap F equals cap F sub т я г end-sub minus cap F sub с о п р end-sub$ . Работа этой силы на участке пути $S cap S$ равна: $A = (F_{т я г} - F_{с о п р}) \cdot S cap A equals open paren cap F sub т я г end-sub minus cap F sub с о п р end-sub close paren center dot cap S$ Изменение кинетической энергии поезда: $Δ E_{k} = \frac{m \cdot v^{2}}{2} - \frac{m \cdot v_{0}^{2}}{2} = \frac{m}{2} \cdot (v^{2} - v_{0}^{2}) cap delta cap E sub k equals the fraction with numerator m center dot v squared and denominator 2 end-fraction minus the fraction with numerator m center dot v sub 0 squared and denominator 2 end-fraction equals m over 2 end-fraction center dot open paren v squared minus v sub 0 squared close paren$ Согласно теореме: $(F_{т я г} - F_{с о п р}) \cdot S = \frac{m}{2} \cdot (v^{2} - v_{0}^{2}) open paren cap F sub т я г end-sub minus cap F sub с о п р end-sub close paren center dot cap S equals m over 2 end-fraction center dot open paren v squared minus v sub 0 squared close paren$ Шаг 3: Вычисление силы сопротивления Выразим из уравнения силу сопротивления $F_{с о п р} cap F sub с о п р end-sub$ :

Разделим обе части на $S cap S$ : $F_{т я г} - F_{с о п р} = \frac{m \cdot (v^{2} - v_{0}^{2})}{2 \cdot S} cap F sub т я г end-sub minus cap F sub с о п р end-sub equals the fraction with numerator m center dot open paren v squared minus v sub 0 squared close paren and denominator 2 center dot cap S end-fraction$ Тогда: $F_{с о п р} = F_{т я г} - \frac{m \cdot (v^{2} - v_{0}^{2})}{2 \cdot S} cap F sub с о п р end-sub equals cap F sub т я г end-sub minus the fraction with numerator m center dot open paren v squared minus v sub 0 squared close paren and denominator 2 center dot cap S end-fraction$

Подставим числовые значения: $F_{с о п р} = 147000 - \frac{10^{6} \cdot (15^{2} - 10^{2})}{2 \cdot 600} cap F sub с о п р end-sub equals 147000 minus the fraction with numerator 10 to the sixth power center dot open paren 15 squared minus 10 squared close paren and denominator 2 center dot 600 end-fraction$ $F_{с о п р} = 147000 - \frac{10^{6} \cdot (225 - 100)}{1200} cap F sub с о п р end-sub equals 147000 minus the fraction with numerator 10 to the sixth power center dot open paren 225 minus 100 close paren and denominator 1200 end-fraction$ $F_{с о п р} = 147000 - \frac{10^{6} \cdot 125}{1200} cap F sub с о п р end-sub equals 147000 minus the fraction with numerator 10 to the sixth power center dot 125 and denominator 1200 end-fraction$ $F_{с о п р} = 147000 - \frac{1250000}{12} \approx 147000 - 104166.7 \approx 42833.3 Н cap F sub с о п р end-sub equals 147000 minus 1250000 over 12 end-fraction is approximately equal to 147000 minus 104166.7 is approximately equal to 42833.3 Н$ Ответ: Сила сопротивления движению поезда составляет примерно 42.83 кН. Нужно ли вам рассчитать коэффициент сопротивления движению для этого случая?

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Физика»

Вопросы из других предметов