Масса поезда - 2200 т, скорость движения 54 км/ч. чему равно время торможения, если сила сопротивления движения состава 88 кн. чему равен импульс тела?
Добрый день! Я буду выступать в роли вашего школьного учителя и разберу ваш вопрос поэтапно для понятности.
Для начала, нам дана масса поезда - 2200 тонн и скорость движения 54 км/ч. Мы хотим узнать время торможения, при условии, что сила сопротивления движения составляет 88 килоньютон (кН) и импульс тела.
1. Переведем скорость в метры в секунду (м/с), так как в системе СИ используются эти единицы измерения:
Скорость в м/с = (скорость в км/ч) * (1000 м / 1 км) * (1 ч / 3600 с).
54 км/ч = (54 * 1000) / 3600 = 15 м/с
2. Рассчитаем силу сопротивления движения, используя формулу силы:
Сила = масса * ускорение
где масса - масса поезда, ускорение - ускорение торможения (которое нам неизвестно).
Так как сила сопротивления движения дана (88 кН), мы можем записать уравнение:
88 кН = 2200 т * ускорение
У нас есть масса в тоннах (т), поэтому нужно перевести ее в килограммы (кг):
2200 т = 2200 * 1000 кг = 2 200 000 кг
Теперь решим уравнение относительно ускорения:
88 кН = 2 200 000 кг * ускорение
ускорение = 88 кН / 2 200 000 кг ≈ 0,04 м/с²
3. Чтобы найти время торможения, мы можем использовать второй закон Ньютона:
Сила = масса * ускорение
Сила = масса * (изменение скорости / изменение времени)
В нашем случае, сила сопротивления движения (88 кН) равна массе поезда (2 200 000 кг) умноженной на ускорение (0,04 м/с²).
88 кН = 2 200 000 кг * (изменение скорости / изменение времени)
Мы знаем, что начальная скорость состава равна 15 м/с (из предыдущего расчета), однако конечную скорость при торможении не указана. Поэтому мы предположим, что конечная скорость будет равна нулю м/с, так как поезд нужно остановить. Таким образом, изменение скорости будет -15 м/с.
88 кН = 2 200 000 кг * (-15 м/с / изменение времени)
Теперь мы можем решить это уравнение относительно изменения времени:
(изменение времени) = 2 200 000 кг * (-15 м/с) / 88 кН
(изменение времени) ≈ -377 273 м*с / кН
Изменение времени будет отрицательным, так как скорость уменьшается. Но так как мы ищем время торможения, то нужно взять только положительное значение.
Итак, время торможения будет примерно равно 377 273 м*с / кН.
4. Наконец, нам нужно найти импульс тела. Импульс вычисляется по формуле:
Импульс = масса * скорость
Масса поезда нам уже известна - 2 200 000 кг, а начальная скорость (15 м/с) тоже имеется. Таким образом:
Импульс = 2 200 000 кг * 15 м/с
Импульс ≈ 33 000 000 кг*м/с
Итак, импульс тела равен примерно 33 000 000 кг*м/с.
Вот и все! Если у тебя возникнут еще вопросы или что-то не будет понятно, я всегда готов помочь и объяснить еще раз.
Конечный импульс р2=0
Изменение импульса р2-р1
t=p1/F=33*10^6/88*10^3=375*10^3c