Question

Паровозик Томас массой 40 тонн едет по железной дороге. К нему прицеплено 16 вагонов массой 20 тонн каждый. Коэффициент трения между его колёсами и рельсами равен 0,05. Какова средняя мощность парового двигателя паровозика, если расстояние 100 км он преодолел за 2 часа? Считайте, что Томас ехал без остановок с постоянной скоростью. Ответ дайте в МВт.

Answer 1

Дано:
Масса паровозика (m1) = 40 т = 40000 кг
Количество вагонов (n) = 16
Масса одного вагона (m2) = 20 т = 20000 кг
Коэффициент трения (μ) = 0.05
Расстояние (d) = 100 км = 100000 м
Время (t) = 2 часа = 7200 с

Найти:
Среднюю мощность парового двигателя паровозика (P)

Решение:
Сначала найдем общую массу поезда:
M = m1 + n * m2 = 40000 + 16 * 20000 = 720000 кг.

Далее определим силу трения, действующую на поезд:
Fтр = μ * M * g,
где g - ускорение свободного падения, примем его равным 9,81 м/c².

Теперь найдем работу, совершенную поездом за время движения:
A = Fтр * d.

После этого можно найти среднюю мощность:
P = A / t = (μ * M * g * d) / t.

Подставим известные значения и рассчитаем мощность в мегаваттах:
P = (0.05 * 720000 * 9.81 * 100000) / 7200 = 2943.6 Вт = 2.9436 МВт.

Ответ:
Средняя мощность парового двигателя паровозика Томас составляет примерно 2.9436 МВт.