Упр.28.42 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

1. Чему равна работа силы тяги, действующей на вагон, если, начав двигаться равноускоренно, вагон массой $$15\ \text{т}$$ прошел путь $$22\ \text{м}$$ за $$20\ \text{с}$$ и сила трения составляла $$5\%$$ от веса вагона? Решите задачу аналитически и графически.

Сила трения равна

$$F_{\text{тр}}=0{,}05mg.$$

Так как вагон начал движение равноускоренно из состояния покоя, то

$$s=\frac{at^2}{2}.$$

Найдём ускорение:

$$a=\frac{2s}{t^2}=\frac{2\cdot 22}{20^2}=0{,}11\ \text{м/с}^2.$$

Сила тяги должна сообщать вагону ускорение и преодолевать силу трения:

$$F_{\text{тяги}}-F_{\text{тр}}=ma,$$

откуда

$$F_{\text{тяги}}=ma+F_{\text{тр}}=ma+0{,}05mg=m(a+0{,}05g).$$

Подставим значения:

$$m=15\ \text{т}=1{,}5\cdot 10^4\ \text{кг}, \quad g=9{,}8\ \text{м/с}^2.$$

$$F_{\text{тяги}}=1{,}5\cdot 10^4\,(0{,}11+0{,}05\cdot 9{,}8) =1{,}5\cdot 10^4\cdot 0{,}60 =9{,}0\cdot 10^3\ \text{Н}.$$

Работа силы тяги:

$$A=F_{\text{тяги}}s=9{,}0\cdot 10^3\cdot 22=1{,}98\cdot 10^5\ \text{Дж}.$$

Ответ: $$1{,}98\cdot 10^5\ \text{Дж}.$$