Электровоз движется равномерно и проходит путь 10 км.какая работа совершается при этом, если масса состава 5000 т, а коэффициент трения колёс о рельсы 0, 005?

a=f*s

a=0 ускорение равно 0 значит

0=f-fтр

0=n-mg

mg=n

fтр=k(коэф трения)mg

a=k*m*g*s

в самом начале E=Eп+Ек, но Ек=0, т.к. скорость в нач. момент времени =0     значит Е=Еп

дальше, уже в самом низу(около пола) вся потенциальная энергия перейдет в кинетическую Е=Ек

при возвращении на прежнюю высоту Е=Еп

если что Ек-кинетическая энергия, Еп-потенциальная

Епмах=mgh=0,2*10*1,8=3,6Дж

Vmax==6 м/c => Eкмах=0,2*36.2=3,6

можно было не расчитывать, ведь энергия никуда не девается, т.е Епмах=Екмах, но для того, чтобы было понятно я расписал.

в момент удара об пол я уже написал сверху =6 метров в секунду

3,6 Дж (закон сохранения энергии)

Если тело движется равноускоренно из состояния покоя, то его скорость через время t можно узнать по формуле:

υ=at(1)

Получается, что нам нужно определить ускорение тела a. Чтобы это сделать, покажем на схеме все силы, действующие на тело, и запишем второй закон Ньютона в проекции на ось x:

ma=mg⋅sinα–Fтр(2)

Тело покоится вдоль оси y, применим первый закон Ньютона в проекции на ось y:

 

N=mg⋅cosα(3)

Запишем формулу для определения силы трения скольжения:

Fтр=μN

Сила реакции опоры N определяется формулой (3), поэтому:

Fтр=μmg⋅cosα(4)

 

Подставим (4) в (2), тогда:

ma=mg⋅sinα–μmg⋅cosα

a=g(sinα–μcosα)

Полученное выражения для ускорения подставим в формулу (1), в итоге получим решение задачи в общем виде:

υ=gt(sinα–μcosα)

Посчитаем численный ответ:

υ=10⋅2⋅(sin30∘–0,15⋅cos30∘)=7,4м/с=26,65км/ч

ответ: 26,65 км/ч.

Объяснение: