Поезд, масса которого 4000 т ,движущийся со скоростью 36 км/ч, начал торможение. За 1 минуту поезд проехал 510 м. Чему равна сила трения, действующая на поезд?

Для того чтобы найти силу трения, действующую на поезд, можно использовать второй закон Ньютона и несколько физических понятий.

Шаг 1: Переводим скорость в м/с

Задана скорость поезда 36 км/ч. Переведем её в метры в секунду:

Шаг 2: Находим ускорение

Пусть ускорение поезда равно $a$. Задано, что за 1 минуту (60 секунд) поезд проехал 510 м. Исходя из этого, мы можем использовать формулу для движения с постоянным ускорением:

где:

• $s$ — путь, который прошел поезд (510 м),
• $v_0$ — начальная скорость (10 м/с),
• $t$ — время (60 с),
• $a$ — ускорение.

Подставим известные значения:

Решим относительно $a$:

Таким образом, ускорение поезда $a = -0.05 \, \text{м/с}^2$, знак минус указывает на замедление (торможение).

Шаг 3: Используем второй закон Ньютона для силы трения

Теперь, зная ускорение, можем найти силу трения. Согласно второму закону Ньютона:

где:

• $m$ — масса поезда (4000 т = 4 000 000 кг),
• $a$ — ускорение (−0.05 м/с²).

Подставим значения:

Отрицательное значение означает, что сила трения направлена против движения поезда, что логично, так как она тормозит поезд.

Ответ:

Сила трения, действующая на поезд, равна 200 000 Н.