В предыдущем ответе рассмотрены примеры сил, действующих на тело вертикально вверх или вниз.
В качестве наглядного примера силы, действующей горизонтально, интересно будет рассмотреть характеристики российского грузового электровоза «Гранит» (серия 2ЭС10 - 3ЭС10).
В двухсекционном исполнении мощность его составляет 8800 кВт, сила тяги — 784 кН, а конструкционная скорость — 120 км/ч.
За счёт добавления к электровозу третьей секции (см. рис.) вес состава, ведомого «Гранитом», удалось увеличить с 7 до 9 тысяч тонн. При этом тяговое усилие, развиваемое электровозом, увеличилось до:
1176 кН - при трогании с места
855 кН - при часовом режиме
807 кН - при длительном режиме
Сопоставив эти показатели с предложенной в условии силой 1000 кН, можно сделать вывод, что сравнимое усилие развивает данный электровоз при перевозке грузового состава, массой 9000 тонн.
n = 4*10²⁴ м⁻³
Объяснение:
Дано:
m₀ = 5,3*10⁻²⁵ кг
<Vкв> = 381 м/с
n - ?
Будем считать, что давление нормальное (хотя в условии задачи это не оговорено):
p = 1*10⁵ Па.
Запишем основное уравнение Молекулярно Кинетической Теории (МКТ):
p = (1/3)*n*m₀*<Vкв>²
Отсюда:
n = 3*p / (m₀*<Vкв>²)
n = 3*1*10⁵ / (5,3*10⁻²⁵*381²) ≈ 4*10²⁴ м⁻³