Zadanie 19. Lokomotywa i wagony

Łączny ciężar lokomotywy i wagonów wynosi 20 MN. Ile wynosi praca wykonana przez lokomotywę na poziomej trasie podczas jednostajnego ruchu pociągu, jeżeli przebyta droga jest równa 5 km, a wszystkie opory ruchu stanowią 2% ciężaru całego składu pociągu?

 

Wskazówka 1. Wypisz dane i szukane z treści zadania.

Odpowiedź 1.

 

Wskazówka 2. Jaka jest wartość siły ciągu silnika lokomotywy, jeśli pociąg porusza się ruchem jednostajnym?

Odpowiedź 2. Zgodnie z pierwszą zasadą dynamiki Newtona, siła wypadkowa działająca na pociąg, który porusza się ze stałą szybkością, jest równa zeru, co oznacza, że wartość siły ciągu silnika lokomotywy F jest równa wartości siły oporu, czyli:


 

Wskazówka 3. Jak obliczyć pracę wykonaną przez siłę ciągu silnika lokomotywy?

Odpowiedź 3. Skorzystamy ze wzoru wiążącego pracę wykonaną przez siłę działającą na ciało z wartością przemieszczenia, którego doznało:


 

Wskazówka 4. Oblicz wykonaną pracę.

Odpowiedź 4.

Siła wykonała pracę o wartości 2 GJ.

 

 

Literatura

1. Subieta Romuald, Fizyka zbiór zadań, WSiP, wyd. szóste, str. 110.