Уточнение деталей вопроса
Чему равна работа силы тяги, действующей на вагон, если, начав двигаться равноускоренно, вагон массой 15 т прошел путь 22 м за 20 с и сила трения составляла 5% от веса вагона? Решите задачу аналитически и графически
Ответ на вопрос
Для решения данной задачи необходимо использовать законы Ньютона. Согласно второму закону Ньютона, сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение: F = ma. Также необходимо учитывать силу трения, которая направлена против движения и равна 5% от веса вагона.
Известно, что вагон двигался равноускоренно, поэтому можно использовать формулу для расчета ускорения: a = (S — V0t) / t^2, где S — пройденный путь, V0 — начальная скорость (равна 0), t — время движения.
Подставляя известные значения, получаем: a = (22 — 0*20) / 20^2 = 0,0055 м/с^2.
Теперь можно рассчитать силу тяги: F = ma = 15000 * 0,0055 = 82,5 кН.
Графически задачу можно решить, построив график зависимости силы тяги от времени. На оси абсцисс откладывается время, на оси ординат — сила тяги. График будет представлять собой прямую, проходящую через начало координат и имеющую угол наклона, равный ускорению. Площадь под графиком будет равна работе силы тяги, которая в данном случае будет равна площади прямоугольника со сторонами 82,5 кН и 20 секунд, то есть 1650 кДж.