Question

Тепловоз потяга, що рухається горизонтальною ділянкою розвиває сталу силу тяги 150 кН. Визначити силу опору рухові потяга та коефіцієнт опору, якщо на ділянці шляху 600 м його швидкість збільшилась від 32,4 до 54 км/год. Маса потяга дорівнює 1000 т.

Answer 1

Определим время t, за которое тепловоз прошел путь L = 600 м  с начальной и конечной скоростями, равными v₁ = 32.4 км в час = 9 м в сек и v₂ = 54 км в час = 15 м в сек соответственно.
L = (v₁ + v₂)/2)t => t = 2L/(v₁ + v₂)
Ускорение тепловоза равно
a = (v₂ - v₁)/t = (v₂ - v₁)(v₁ + v₂)/2L
Сила, вызывающее это ускорение есть
F = ma = m(v₂ - v₁)/t = m(v₂ - v₁)(v₁ + v₂)/2L
В то же время эта сила есть
F = Fтяги - Fсопр.
Отсюда
Fсопр = Fтяги - F = Fтяги - m(v₂ - v₁)/t = Fтяги - m(v₂ - v₁)(v₁ + v₂)/2L = 150000 - 10⁶(6*24/1200) = 150000 - 120000 = 30000 = 30 кН
k = Fсопр/mg = (Fтяги - m(v₂ - v₁)(v₁ + v₂)/2L)/mg = 30000/1000000 = 0.03