Из 2-го закона Ньютона ускорение определяется равнодействующей силой, действующей на состав. a=F/m
На состав по горизонтали действуют направленные противоположно сила тяги электровоза и сила сопротивления Fc=N*α.( Если я правильно понял условие и это, не сопротивление пропорциональное скорости Fc=αv :) )
N - реакция опоры
α - коэффициент сопротивления
Итак
F=Ft-Fc=Ft-Nα=Ft-mgα
Ускорение
a= \frac{F_t-mg \alpha }{m} = \frac{F_t}{m} -g \alpha = \frac{650*10^3}{3250*10^3}-9,8*0,005=0,151a=mFt−mgα=mFt−gα=3250∗103650∗103−9,8∗0,005=0,151 м/с²
в 2,56 раза
Объяснение:
Дано:
α = 60°
β = 30°
μ = 0,04
______
Ek₀/Ek - ?
Сделаем чертеж
1)
Находим проекции скоростей на оси.
Ось ОХ:
V₀x = -Vo*cos 60⁰ = - 0,5*V₀
V₀y = -V*cos 30⁰ ≈ - 0,73*V
Изменение скорости:
ΔVx = -0,73*V - (-0,5*V₀) = 0,5*V₀-0,73*V
Ось ОY:
V₀y = -Vo*sin 60⁰ = - 0,73*V₀
V₀y = V*sin 30⁰ ≈ 0,5*V
Изменение скорости:
ΔVy = 0,5*V-(-0,73*V₀) = 0,73*V₀+0,5*V
2)
Запишем закон сохранения импульса:
F*Δt = m*ΔV
Здесь Δt - время удара.
Проецируем на оси:
Учтем, что сила трения
Fтр = μ*N.
μ*N*Δt = m*ΔVx
N*Δt = m*ΔVy
Разделим уравнения одно на другое:
μ = ΔVx/Vy
0,04 = (0,5*V₀-0,73*V) / (0,73*V₀+0,5*V)
Выполнив преобразования, получим:
V₀ ≈ 1,6 V
Поскольку кинетическая энергия прямо пропорциональна квадрату скорости, то
Ek₀/Ek ≈ 1,6² = 2,56 раз
Q=m*g*h-m*V^2/2=m*(g*L*sin30-V^2/2)=2*(10*10*0,5-16/2)=84 Дж