Question

Электровоз массой 1000 т на горизонтальном участке пути, равном 1 км, развивает постоянную силу тяги 150 кН. При этом его скорость возрастает с 54 до 72 км/ч. Чему равна сила сопротивления движению электровоза, если она постоянна во время движения?

Answer 1

Дано:  
Масса электровоза: m = 1000 т = 1000000 кг  
Ускорение: a = (v_конечная - v_начальная) / t = ((72 км/ч) - (54 км/ч)) / t  
Сила тяги: F_тяги = 150 кН = 150000 Н  
Путь: s = 1 км = 1000 м  

Метод решения:  
Сначала найдем ускорение электровоза, используя изменение скорости. Затем найдем силу сопротивления движению.

Переведем скорости из км/ч в м/с:
v_начальная = 54 км/ч * (1000 м / 3600 с) ≈ 15 м/с
v_конечная = 72 км/ч * (1000 м / 3600 с) ≈ 20 м/с

Теперь найдем ускорение:
a = (20 м/с - 15 м/с) / t ≈ 5 м/с^2

Используем второй закон Ньютона для нахождения силы сопротивления:
F_сопротивления = m * a - F_тяги
F_сопротивления = 1000000 кг * 5 м/с^2 - 150000 Н
F_сопротивления ≈ 5000000 Н - 150000 Н
F_сопротивления ≈ 4850000 Н

Ответ:  
Сила сопротивления движению электровоза равна примерно 4850000 Н.