№274 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Состав какой массы может везти тепловоз с ускорением 0,1 м/с2 при коэффициенте сопротивления 0,005, если он развивает максимальное тяговое усилие 300 кН?

Дано

$$a=0{,}1\ \text{м/с}^2$$

$$\mu=0{,}005$$

$$F_{\text{т}}=300\ \text{кН}=3\cdot10^5\ \text{Н}$$

$$g=10\ \text{м/с}^2$$

Найти: $$m$$.

Ход решения

Сила сопротивления движению:

$$F_{\text{сопр}}=\mu N=\mu mg$$

По второму закону Ньютона для движения тепловоза:

$$ma=F_{\text{т}}-F_{\text{сопр}}$$

Тогда

$$ma=F_{\text{т}}-\mu mg$$

$$F_{\text{т}}=m(a+\mu g)$$

Отсюда

$$m=\frac{F_{\text{т}}}{a+\mu g}$$

Подставим значения:

$$m=\frac{3\cdot10^5}{0{,}1+0{,}005\cdot10}=\frac{3\cdot10^5}{0{,}15}=2\cdot10^6\ \text{кг}$$

$$2\cdot10^6\ \text{кг}=2000\ \text{т}$$

Ответ

$$m=2\cdot10^6\ \text{кг}=2000\ \text{т}$$