Дано:
- масса грузового состава m = 50000 кг (например, масса грузового поезда)
- начальная скорость v = 72 км/ч (примерная скорость, которая может быть переведена в м/с)
- конечная скорость v_final = 0 м/с (при полном торможении)
- коэффициент трения k = 0.2 (примерный коэффициент трения между колесами и рельсами)
Найти:
- количество теплоты Q, выделяющееся при экстренном торможении.
Решение:
1. Переведем скорость из км/ч в м/с:
v = 72 км/ч * (1000 м / 1 км) * (1 ч / 3600 с) = 20 м/с
2. Рассчитаем кинетическую энергию до торможения:
E_kin = (1/2) * m * v^2
E_kin = (1/2) * 50000 кг * (20 м/с)^2
E_kin = 0.5 * 50000 * 400 = 10000000 Дж
3. Так как вся кинетическая энергия преобразуется в теплоту во время торможения, можем сказать, что количество теплоты Q равно начальному значению кинетической энергии:
Q = E_kin = 10000000 Дж
Ответ:
Количество теплоты, выделяющееся при экстренном торможении современного грузового железнодорожного состава, составляет 10000000 Дж.