Решение:
Для начала определим скорость, с которой движется поезд. Для этого воспользуемся формулой:
[ \text{Скорость} = \frac{\text{Расстояние}}{\text{Время}} ]
[ \text{Скорость} = \frac{12 , \text{км}}{10 , \text{мин}} ]
Переведем км в метры, учитывая то, что ( 1 , \text{км} = 1000 , \text{м} ):
[ \text{Скорость} = \frac{12 \times 1000 , \text{м}}{10 \times 60 , \text{сек}} ]
[ \text{Скорость} = \frac{12000 , \text{м}}{600 , \text{сек}} = 20 , \text{м/c} ]
Теперь найдем работу, которую совершает локомотив за данное время:
[ \text{Работа} = \text{Мощность} \times \text{Время} ]
Поскольку ( 1 , \text{Вт} = 1 , \text{Дж/с} ), а ( 1 , \text{Вт} = 10^6 , \text{Вт} ):
[ \text{Мощность} = 2,94 \times 10^6 , \text{Вт} ]
Так как работа равна изменению кинетической энергии, то
[ \text{Сила тяги} = \frac{\text{Работа}}{\text{Расстояние}} ]
Подставим полученные значения:
[ \text{Сила тяги} = \frac{2,94 \times 10^6 , \text{Вт} \times 600 , \text{сек}}{12000 , \text{м}} ]
[ \text{Сила тяги} = \frac{1,764 \times 10^9}{12000} ]
[ \text{Сила тяги} = 147 \times 10^3 , \text{Н} = 147 , \text{кН} ]
Таким образом, сила тяги локомотива составляет 147 килоньютон.
