Дано:
- масса поезда m = 1000 т = 1000 * 1000 кг = 1000000 кг
- ускорение a = -2 м/с²
- время торможения t = 10 с
Найти: количество теплоты Q, выделившееся при торможении.
Решение:
1. Сначала найдем начальную скорость поезда v_initial, используя формулу:
v_final = v_initial + a * t
где v_final = 0 (поезд остановился).
Таким образом:
0 = v_initial - 2 * 10
v_initial = 20 м/с
2. Теперь найдем кинетическую энергию поезда до торможения с помощью формулы:
E_kinetic = (1/2) * m * v_initial²
E_kinetic = (1/2) * 1000000 кг * (20 м/с)²
E_kinetic = (1/2) * 1000000 * 400 = 200000000 Дж
3. Вся эта энергия превратится в тепло при торможении, поэтому количество теплоты Q будет равно кинетической энергии:
Q = E_kinetic = 200000000 Дж
4. Переведем в кДж:
Q = 200000000 Дж / 1000 = 200000 кДж
Ответ: При торможении поезда выделилось 200000 кДж теплоты.