Чтобы найти силу, сообщающую ускорение электровозу, необходимо использовать второй закон Ньютона, который утверждает, что сила равна произведению массы на ускорение:
\[ F = m \cdot a \]
Где:
- \( F \) — сила,
- \( m \) — масса,
- \( a \) — ускорение.
Для начала найдем ускорение. Ускорение можно определить по формуле:
\[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \]
Где:
- \( \Delta v \) — изменение скорости,
- \( \Delta t \) — время.
В данном случае электровоз увеличил скорость с 0 до 4 м/с за 20 секунд. Подставим значения:
\[ \Delta v = 4 \, \text{м/с} - 0 \, \text{м/с} = 4 \, \text{м/с} \] \[ \Delta t = 20 \, \text{с} \]
Теперь подставим эти значения в формулу для определения ускорения:
\[ a = \frac{4 \, \text{м/с}}{20 \, \text{с}} = 0.2 \, \text{м/с}^2 \]
Теперь мы знаем, что ускорение \( a = 0.2 \, \text{м/с}^2 \).
Следующим шагом определим массу электровоза. Она дана в задаче как 184 тонны. Переведем массу в килограммы:
\[ m = 184 \, \text{т} = 184000 \, \text{кг} \]
Теперь подставим массу и ускорение в формулу второго закона Ньютона для нахождения силы:
\[ F = 184000 \, \text{кг} \cdot 0.2 \, \text{м/с}^2 \]
Рассчитаем силу:
\[ F = 36800 \, \text{Н} \]
Таким образом, сила, сообщающая ускорение электровозу, составляет 36800 Ньютонов.