Маша изучает законы Ньютона, наблюдая за поездом. Локомотив имеет массу 200 тонн. Через 20 секунд после того, как он тронулся с места, скорость локомотива стала равна 36 км/ ч. Какова сила тяги локомотива в кН?
Для решения этой задачи нам сначала нужно перевести массу локомотива из тонн в килограммы, чтобы использовать стандартные единицы измерения в физике.
Перевод массы: \[ 200 \text{ тонн} = 200 \times 1000 \text{ кг} = 200000 \text{ кг}. \]
Перевод скорости: Скорость локомотива равна 36 км/ч. Чтобы привести её в метры в секунду (м/с), используем следующий перевод: \[ 36 \text{ км/ч} = \frac{36 \times 1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = 10 \text{ м/с}. \]
Ускорение: Нам нужно найти ускорение. Мы знаем, что скорость изменяется от 0 до 10 м/с за 20 секунд: \[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{10 \text{ м/с} - 0 \text{ м/с}}{20 \text{ с}} = \frac{10 \text{ м/с}}{20 \text{ с}} = 0.5 \text{ м/с}^2. \]
Нахождение силы тяги: Используем второй закон Ньютона, который гласит, что сила равна произведению массы на ускорение: \[ F = m \cdot a = 200000 \text{ кг} \cdot 0.5 \text{ м/с}^2 = 100000 \text{ Н}. \]
Перевод силы в кН: Чтобы представить силу в килоньютах (кН), разделим её на 1000: \[ F = \frac{100000 \text{ Н}}{1000} = 100 \text{ кН}. \]
Таким образом, сила тяги локомотива составляет 100 кН.
