Дано:
- Ускорение a = 0,1 м/с²
- Масса поезда m = 60 т = 60000 кг
- Сила сопротивления движению Fсопр = 4100 Н
- Ускорение свободного падения g = 9,8 м/с²
Найти:
1. Силу тяги Fтяг
2. Коэффициент трения μ
Решение:
1. Для начала найдем силу тяги. Согласно второму закону Ньютона, сила тяги должна преодолеть как сопротивление движению, так и обеспечивать ускорение поезда.
Полная сила, действующая на поезд, равна:
Fтяг = m * a + Fсопр,
где m — масса поезда, a — ускорение, Fсопр — сила сопротивления.
Подставим данные:
Fтяг = 60000 * 0,1 + 4100
Fтяг = 6000 + 4100
Fтяг = 10100 Н.
2. Теперь найдём коэффициент трения. Сила сопротивления связана с нормальной силой (в данном случае с силой тяжести) и коэффициентом трения μ по формуле:
Fсопр = μ * N,
где N — сила реакции опоры (сила тяжести), которая равна:
N = m * g.
Подставим:
N = 60000 * 9,8 = 588000 Н.
Теперь можно выразить коэффициент трения:
μ = Fсопр / N
μ = 4100 / 588000
μ ≈ 0,007.
Ответ:
1. Сила тяги Fтяг = 10100 Н.
2. Коэффициент трения μ ≈ 0,007.