3. Электровоз массой 1000 г на горизонтальном участк 0,5 км, развивает постоянную силу тяги 147 кН. При этом его скорость возрастает с 36 до 54 км/ч. Чему равна сила сопротивления…

Чтобы решить данную задачу, начнем с анализа того, что нам известно:

1. Масса электровоза \( m = 1000 \) г = \( 1 \) кг (так как 1000 г = 1 кг).
2. Длина участка \( s = 0,5 \) км = \( 500 \) м (поскольку 1 км = 1000 м).
3. Начальная скорость \( v_1 = 36 \) км/ч = \( 10 \) м/с (переводим в м/с: \( 36 \div 3,6 = 10 \)).
4. Конечная скорость \( v_2 = 54 \) км/ч = \( 15 \) м/с (аналогично: \( 54 \div 3,6 = 15 \)).
5. Постоянная сила тяги \( F_{\text{тяга}} = 147 \) кН = \( 147000 \) Н (поскольку 1 кН = 1000 Н).

Теперь можем найти ускорение электровоза, используя формулу:

\[ a = \frac{v_2 - v_1}{t} \]

Для начала найдем время движения. Мы можем воспользоваться законом сохранения энергии, однако для упрощения решения обратимся к уравнению силы:

1. Сначала найдем ускорение, которое будет равно разности конечной и начальной скорости, деленной на время. Но нам пока не известно время. Для нахождения времени, воспользуемся расстоянием и средней скоростью:

Средняя скорость \( v_{ср} = \frac{v_1 + v_2}{2} = \frac{10 + 15}{2} = 12,5 \) м/с.

Теперь найдем время \( t \):

\[ t = \frac{s}{v_{ср}} = \frac{500 \, \text{м}}{12,5 \, \text{м/с}} = 40 \, \text{с}. \]

Теперь находите ускорение:

\[ a = \frac{v_2 - v_1}{t} = \frac{15 - 10}{40} = \frac{5}{40} = 0,125 \, \text{м/с}^2. \]

Теперь можем найти полную силу, действующую на электровоз, используя второй закон Ньютона \( F = ma \):

\[ F_{\text{результирующая}} = F_{\text{тяга}} - F_{\text{сопротивления}} = ma, \]

где \( F_{\text{сопротивления}} \) – это сила сопротивления движению.

Подставляя известные значения:

1. \( ma = 1 \, \text{кг} \cdot 0,125 \, \text{м/с}^2 = 0,125 \, \text{Н} \).
2. Это будет равно: \[ 147000 \, \text{Н} - F_{\text{сопротивления}} = 0,125 \, \text{Н}. \]

Теперь можем выразить силу сопротивления:

\[ F_{\text{сопротивления}} = 147000 \, \text{Н} - 0,125 \, \text{Н} = 146999,875 \, \text{Н} \approx 147000 \, \text{Н}. \]

Теперь давайте найдем работу силы сопротивления. Работа \( A \) определяется как:

\[ A = F_{\text{сопротивления}} \cdot s. \]

Подставляя значения:

\[ A = 147000 \, \text{Н} \cdot 500 \, \text{м} = 73500000 \, \text{Дж} = 73,5 \, \text{МДж}. \]

Таким образом, сила сопротивления движению электровоза составляет примерно 147000 Н, а работа этой силы равна 73,5 МДж.