ID: 00019120
Тепловоз мощностью 294\ \text{кВт} везёт поезд массой 1000\ \text{т}. Коэффициент трения на горизонтальном участке пути 0{,}003. С какой скоростью едет поезд?
Источник: сборник задач (физика 7)
Дано:
P = 294\ \text{кВт} = 294\,000\ \text{Вт}
m = 1000\ \text{т} = 1\,000\,000\ \text{кг}
\mu = 0{,}003
g = 10\ \text{Н/кг}
Найти: v
Решение:
Поезд едет ровно, значит тепловоз своей силой тяги ровно перебарывает трение. Сила трения зависит от того, как сильно поезд давит на рельсы (а это его вес), и от коэффициента трения:
F = \mu \cdot m \cdot g = 0{,}003 \cdot 1\,000\,000 \cdot 10 = 30\,000\ \text{Н}.
Мощность — это сила тяги, умноженная на скорость: P = F \cdot v. Отсюда находим скорость:
v = \frac{P}{F} = \frac{294\,000}{30\,000} = 9{,}8\ \text{м/с}.
Ответ: 9{,}8\ \text{м/с}.