ID: 00001966
Поезд, масса которого 4000 т, движущийся со скоростью 36 км/ч, начал торможение. За 1 минуту поезд проехал 510 м. Чему равна сила трения, действующая на поезд? Ответ дайте в $Н$ .
Источник: ФИПИ
$m = 4 \cdot 10^6 \text{ кг}$, $v_0 = 10 \text{ м/с}$, $t = 60 \text{ с}$, $S = 510 \text{ м}$
$F_{\text{тр}}$
Запишем уравнение зависимости пройденного пути от времени при равнозамедленном движении:
$$S = v_0 t - \frac{a t^2}{2}$$
Выразим ускорение по модулю:
$$a = \frac{2(v_0 t - S)}{t^2} = \frac{2 \cdot (10 \cdot 60 - 510)}{60^2} = \frac{2 \cdot (600 - 510)}{3600} = \frac{180}{3600} = 0{,}05 \text{ м/с}^2$$
Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось $x$ (ось направлена по движению поезда). Ускорение направлено против движения, поэтому:
$$-F_{\text{тр}} = m \cdot (-a)$$
$$F_{\text{тр}} = m \cdot a = 4 \cdot 10^6 \cdot 0{,}05 = 2 \cdot 10^5 \text{ Н}$$
$F_{\text{тр}} = 200 \text{ кН}$
$F_{тр} = 200 000 Н$