Дано:
- масса локомотива m_l = 150 т = 150000 кг,
- масса одного вагона m_w = 50 т = 50000 кг,
- количество вагонов n = 30,
- коэффициент сопротивления k = 0.005,
- скорость v = 30 м/с (постоянная скорость, значит ускорение a = 0).
Найти:
силу тяги локомотива F_t.
Решение:
1. Вычислим общую массу вагонов:
m_total_wagons = n * m_w = 30 * 50000 = 1500000 кг.
2. Найдем общую массу системы (локомотив + вагоны):
m_total = m_l + m_total_wagons = 150000 + 1500000 = 1650000 кг.
3. Вычислим силу сопротивления движению F_r:
F_r = k * m_total * g,
где g ≈ 9.81 м/с² (ускорение свободного падения).
4. Подставим значения:
F_r = 0.005 * 1650000 * 9.81
≈ 0.005 * 1650000 * 9.81
≈ 81.165 Н.
5. Поскольку поезд движется с постоянной скоростью и ускорение равно нулю, сила тяги равна силе сопротивления:
F_t = F_r.
Ответ:
Сила тяги локомотива составляет приблизительно 81.165 Н.