Какова сила тяги поезда мощностью 2,5 кВт, который двигаясь равномерно, за 3 мин проходит 2.5 км?

1) Из формулы потенциальной энергии: Еп=k*x^2 / 2, выразим жесткость: k=2*Еп / х^2. (x-сжатие=0,05 м). k=2*150 / 0,0025=120000H/м. (120 кН/м).

2) Полная энергия = сумме кинетической и потенциальной. Е=Ек+Еп.

Ек=m*v^2 / 2, Ек=100000*40000 / 2=2*10^9 Дж.

Еп=m*g*h, Еп=100000*10*1000=1*10^9 Дж.

Е=2*10^9+1*10^9=3*10^9 Дж.

Е=3*10^9 Дж.

3) Мощность = сила тяги умножить на скорость. N=F*v, а скорость при равномерном движении = путь разделить на время. v=S / t. v=200 / 20=10 м/c. Из 1 формулы, выразим силу тяги.

F=N / v. F=600000 / 10=60000 Н. (600 кВт=600000 Вт).

F=60000 Н. (60 кН).