Яка сила гальмування потяга, який має масу 400 тонн і рухається зі швидкістю 36 км/год, якщо він почав гальмувати

Суть вопроса: Сила гальмування

Разъяснение: Для решения этой задачи, нам понадобится использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила, действующая на объект, равна произведению его массы на ускорение: F = ma.

Для начала, нам нужно определить ускорение, с которым движется поезд. Мы знаем, что начальная скорость (V₀) составляет 36 км/ч. Но нам необходимо перевести эту скорость в м/с.

1 км/ч = 1000 м/3600 с ≈ 0,277 м/с

Таким образом, начальная скорость поезда составляет V₀ = 36 км/ч × 0,277 м/с/км = 10 м/с.

Затем мы должны найти конечную скорость, которая равна 0 м/с, так как поезд останавливается.

Теперь нам известен начальная скорость (V₀), конечная скорость (V), и путь торможения (S). Мы можем использовать уравнение движения, связывающее эти три величины: V² = V₀² + 2aS.

Мы знаем начальную скорость (V₀), конечную скорость (V = 0) и путь торможения (S = 200 м). Нам нужно найти ускорение (a).

Теперь мы можем решить это уравнение, чтобы найти ускорение:

0² = 10² + 2a × 200.

0 = 100 + 400a.

400a = -100.

a ≈ -0,25 м/с².

Так как аргумент ускорения (а) отрицательный, это означает, что поезд замедляется или галмирует.

Наконец, мы можем найти силу гальмования (F), используя второй закон Ньютона:

F = ma = 400 т × (-0,25 м/с²) = -100 т × м/с².

Таким образом, сила гальмования потяга составляет приблизительно -1000 кН.

Демонстрация:
Потяг масою 500 т гальмує від початкової швидкості 40 км/год до зупинки за 300 метрів. Яка сила гальмування діє на потяг?

Совет: Для лучшего понимания темы силы гальмования, рекомендуется ознакомиться с понятиями закона Ньютона и ускорения. Также полезно визуализировать задачу и использовать подход к решению шаг за шагом.

Проверочное упражнение: Поезд массой 300 т движется со скоростью 60 км/ч. Если он начинает тормозить и его тормозной путь составляет 250 метров, найдите силу гальмования, действующую на поезд.

Суть вопроса: Формулы движения

Объяснение:

Для решения данной задачи мы будем использовать уравнение движения, которое связывает силу, массу, скорость и расстояние. В данном случае, нам известны масса поезда (400 тонн), начальная скорость (36 км/ч), расстояние торможения (200 м) и хотим найти силу торможения.

Уравнение движения для ровноускоренного движения имеет вид:

F = m * a,

где F - сила, m - масса, a - ускорение.

Так как в условии говорится, что движение является ровноускоренным при торможении, то мы можем использовать уравнение движения без изменения скорости:

F = m * (V^2 - U^2) / (2 * S),

где U - начальная скорость, V - конечная скорость, S - расстояние.

В данной задаче начальная скорость U равна 36 км/ч, или преобразуя в м/с, получаем U = 36 * 1000 / 3600 ≈ 10 м/с.

Так как движение является ровноускоренным при торможении, то конечная скорость V равна 0 м/с.

Подставляя все в формулу, получаем:

F = (400 * 1000) * (0^2 - 10^2) / (2 * 200) ≈ -400000 Н,

где F - сила торможения.

Ответ: Сила гальмования поезда составляет примерно -400000 Н (или 400000 Н в направлении движения).

Совет:

Для лучшего понимания данного типа задач рекомендуется ознакомиться с уравнениями движения и принципами ровноускоренного движения.

Задание:

Сила трения, действующая на объект массой 2 кг, равна 10 Н. Какая сила будет действовать на объект, если его массу увеличить в 3 раза? (считать трение постоянным)