Дано:
m = 20 килограмм - масса тела;
F = 60 Ньютон - сила, приложенная к телу;
t = 12 секунд - промежуток времени.
Требуется определить S (метр) - какой путь пройдет тело за промежуток времени t.
Найдем ускорение, полученное телом в результате действия силы:
a = F / m = 60 / 20 = 3 м/с2.
Так как по условию задачи тело изначально было неподвижно, тогда пройденный телом путь будет равен:
S = a * t2 / 2 = 3 * 122 / 2 = 3 * 144 / 2 = 3 * 72 = 216 метров.
ответ: за 12 секунд тело пройдет путь, равный 216 метров.
m=20 т = 20 000 кг = 2*10⁴ кг
V₀=54 км/ч = 15 м/с
V =0 м/с
S=450 м
КПД = 75% или КПД = 0,75
N - ?
1) Находим кинетическую энергию трамвая:
Ek = m*V²/2 = 2*10⁴*15²/2 = 2,25*10⁶ Дж или Ek=2,25 МДж
Эта энергия будет расходоваться на торможение трамвая:
A = Ek
2) Находим "замедление" трамвая:
S = (V²-V₀²) / (2*a)
a = - V₀² / (2*S) = - 15² / (2*450) = - 0.25 м/с² (ускорение отрицательное, потому что трамвай тормозит)
3) Найдем время торможения:
a = (V-V₀) / t
t = (V-V₀) / a = (0-15) / (-0,25) = 60 с (трамвай тормозил ровно 1 минуту)
4) Запишем формулу для КПД:
КПД = A / (N*t)
Отсюда мощность электродвигателя трамвая:
N = A / (КПД*t) = 2,25*10⁶ / (0,75*60) = 50 000 Вт или 50 кВт
(Замечание: Полезно всегда оценивать полученный ответ. Заглянем в
справочник: Мощность одного двигателя трамвая 40-60 кВт. Мы получили как раз СРЕДНЕЕ значение этой мощности. Это говорит о том, что задачу мы решили ВЕРНО!)