Чтобы определить силу тяги локомотива, воспользуемся вторым законом Ньютона, который гласит, что сила равна произведению массы на ускорение (F = m * a).
Сначала переведем массу локомотива в килограммы. Локомотив имеет массу 100 тонн, что составляет: \[ 100 \text{ тонн} = 100,000 \text{ кг} \]
Теперь найдем ускорение локомотива. Ускорение можно вычислить по формуле: \[ a = \frac{(V_f - V_i)}{t} \] где:
- \( V_f \) — конечная скорость,
- \( V_i \) — начальная скорость (в нашем случае \( V_i = 0 \) м/с, так как локомотив тронулся с места),
- \( t \) — время в секундах.
Сначала переведем скорость из км/ч в м/с: \[ 18 \text{ км/ч} = \frac{18}{3.6} = 5 \text{ м/с} \]
Теперь подставим значения в формулу для расчета ускорения: \[ a = \frac{(5 \text{ м/с} - 0 \text{ м/с})}{25 \text{ с}} = \frac{5 \text{ м/с}}{25 \text{ с}} = 0.2 \text{ м/с}^2 \]
Теперь можно рассчитать силу тяги. Подставим массу и ускорение в формулу второго закона Ньютона: \[ F = m \cdot a = 100,000 \text{ кг} \cdot 0.2 \text{ м/с}^2 = 20,000 \text{ Н} \]
Теперь переведем силу из Ньютонов в килоНьютоны. \[ 20,000 \text{ Н} = 20 \text{ кН} \]
Таким образом, сила тяги локомотива составляет 20 кН.