Дано:

m = 4 \cdot 10^6 \text{ кг}, v_0 = 10 \text{ м/с}, t = 60 \text{ с}, S = 510 \text{ м}

Найти:

F_{\text{тр}}

Решение:

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}