Задача №573 Сборник задач по физике 7-9 классы А.В.Пёрышкина
Дано:
\(m=400000\,\text{кг}\)
\(S=500\,\text{м}\)
\(h=1\,\text{м}\)
\(F=11800\,\text{Н}\)
\(g=9.81\,{\text{м/с}}^{2}\)
\({F}_{т}=?\)
Решение:
Работа по подъёму поезда на \(1\) м
$${A}_{h}=m \cdot g \cdot h$$
$${A}_{h}=400000\,\text{кг} \cdot 9.81\,{\text{м/с}}^{2}\cdot 1\,м=3.924\cdot {10}^{6}\,\text{Дж}$$
Работа затраченная на преодоление пути длиной \(500\) м
$${A}_{S}={F}\cdot{S}$$
$${A}_{S}={11800\,Н}\cdot{500\,м}=5.9\cdot {10}^{6}\,\text{Дж}$$
Суммарная работа
$$A={A}_{h}+{A}_{S}$$
$$A=3.924\cdot {10}^{6}\,\text{Дж}+5.9\cdot {10}^{6}\,\text{Дж}=9.824\cdot {10}^{6}\,\text{Дж}$$
Сила тяги электровоза
$$A={{F}_{т}}\cdot{S}\Rightarrow {F}_{т}=\frac{A}{S}$$
$${F}_{т}=\frac{9.824\cdot {10}^{6}\,\text{Дж}}{500\,м}=19648\,\text{Н}$$
$${F}_{т}=19.65\,\text{кН}$$
Ответ: сила тяги электровоза равна \(19648\) Н или \(19.65\) кН.