Потому что есть такая вещь, как переходные участки
Закругления дорог в поворотах
- делаются по дуге круга или другой простейшей кривой, касательной к двум смежным направлениям дороги. На обыкновенных дорогах, где происходит скорая езда, радиус закругления должен быть не меньше 40 м. В горных местностях применяются и меньшие радиусы закруглений. Употребительные радиусы кривых для З. пути железных дорог указаны в статье Железные дороги. Наружному рельсу железнодорожного пути на З. дается превышение над внутренним рельсом, необходимое для противодействия центробежной силе, вызываемой быстрым движением поезда по кривой. Теоретически превышение это должно быть h = Sv 2 /gR, где S - ширина пути, v - скорость движения поезда, g - ускорение силы тяжести и R - радиус З. в соответственных мерах; но так как поезда различного рода следуют с разною скоростью, то подъем наружного рельса рассчитывается по необходимости на наибольшую допускаемую на дороге скорость (курьерских поездов) . При радиусах З. более 2000 м подъема обыкновенно не делается. Кроме подъема наружного рельса, считается полезным для уменьшения возможности схода и для облегчения движения в кривых уширять несколько путь. Уширение на одних железных дорогах делается при радиусах меньше 500 саж. (большинство русских железных дорог) , на других только при радиусе меньше 400-450 м (Западная и Северные французские железные дороги) . Необходимое превышение должно быть придано наружному рельсу постепенно и плавно, а поэтому З. не может быть сделано на всей его длине по дуге круга, в начале кот. рельс должен был бы иметь уже полное превышение, соответствующее радиусу. Поэтому между кривою в вершине закругления и прямыми продолжениями пути делаются вставки в виде касательных к ним сопрягающих кривых переменного радиуса, выбранного таким образом, что в каждой точке кривой возвышение наружного рельса над внутренним соответствует радиусу кривизны согласно приведенной выше формуле. Кривая эта есть кубическая парабола, уравнение которой y = X3/3P. Таким образом возможно рельс возвышать постепенно, распределяя подъем на длину, превосходящую полное возвышение не менее 200 раз.
Сразу отмечу, что не совсем это похоже на школьну программу, или же школа с углубленным изучением физики, или же это задача по термодинамике курса так 2-3 технического института! ответ лежит в тепловом балансе: кол-во тепла Q1 переданное воде = кол-ву тепла Q2 отданное сконденсировавшимся паром. Q1 = G * c * (дельта Т), где G - масса воды которое содержится в трубе (объем а значит и массу которой очень легко посчитать: длинна умноженная площадь сечения трубы) и будет нагрето, за единицу времени. с - удельная изобарная теплоемкость воды, дельта Т - логарифмичесская разность температур пара и воды до и после нагрева. Q2 = a*r, где a - кол-во сконденсировавшегося пара за единицу времени, r - скрытая теплота фазового перехода (вы ее могли учить как теплота конденсации или испарения). Если расписать G как m/t - масса разделенная на время, можем вывести формулу для нахождения времени за которое данная масса воды нагреется на заданную дельа Т. t=m*c*дельтаТ/a/r (m-масса воды в трубе, с-теплоемкость воды, дельатТ - разница температур, а - количество воды образовавшееся на стенке трубы в следствии конденсирования пара, r - теплота конденсации пара)
А=F*h, F=mg, g=10
F=300кг*10=3000 Н
А=3000Н*10м=30000Дж - работа
N=A/t, t=10мин=600сек
N=30000Дж/600сек=50Вт - мощность