Поезд массой М=2000т трогаясь с места с ускорением а=0,2м/с^2, достигает нужной скорости через t=1мин...

Для определения мощности тепловоза при установившемся движении можно воспользоваться формулой:

P = F * v

где F - сила тяги тепловоза, равная силе сопротивления движению поезда, исключая ускорение (F = m g k), v - скорость поезда при установившемся движении.

Сначала найдем скорость поезда при установившемся движении:

v = a t = 0,2 м/с^2 60 с = 12 м/с

Теперь найдем силу тяги тепловоза:

F = m g k = 2000 т 1000 кг/т 9,8 м/с^2 * 0,005 = 980 Н

Наконец, найдем мощность тепловоза:

P = F v = 980 Н 12 м/с = 11760 Вт = 11,76 кВт

Таким образом, мощность тепловоза при установившемся движении составляет 11,76 кВт.

Для определения мощности тепловоза при установившемся движении поезда необходимо учесть работу силы трения, противодействующей движению поезда. Сила трения определяется как Fтр = k m g, где k - коэффициент сопротивления, m - масса поезда, g - ускорение свободного падения.

Сначала определим силу трения: Fтр = 0,005 2000 10 = 100 Н.

После того, как поезд достиг нужной скорости, он движется равномерно, что значит, что сила трения равна силе тяги. Сила тяги равна произведению массы на ускорение: Ftяги = m a = 2000 0,2 = 400 Н.

Теперь определим мощность тепловоза при установившемся движении. Мощность равна произведению силы тяги на скорость движения: P = Ftяги * v, где v - скорость движения поезда.

Учитывая, что скорость равномерного движения поезда равна скорости, которую он достиг через 1 минуту (т.е. t = 60 с), определим скорость: v = a t = 0,2 60 = 12 м/с.

Теперь можем найти мощность тепловоза: P = 400 * 12 = 4800 Вт = 4,8 кВт.

Таким образом, мощность тепловоза при установившемся движении составляет 4,8 кВт.

Для решения этой задачи нам необходимо определить мощность тепловоза при установившемся движении. Мощность тепловоза будет определяться силой сопротивления движению поезда и его постоянной скоростью.

Шаг 1: Определяем скорость поезда после разгона

Поезд разгоняется с места с постоянным ускорением ( a = 0.2 \, \text{м/с}^2 ) в течение ( t = 1 \, \text{мин} = 60 \, \text{с} ).

Скорость поезда ( v ) после разгона можно найти по формуле: [ v = a \cdot t = 0.2 \, \text{м/с}^2 \times 60 \, \text{с} = 12 \, \text{м/с}. ]

Шаг 2: Определяем силу сопротивления движению

Сила сопротивления движению ( F{\text{сопр}} ) рассчитывается как: [ F{\text{сопр}} = k \cdot M \cdot g, ] где:

• ( k = 0.005 ) — коэффициент сопротивления,
• ( M = 2000 \, \text{т} = 2 \times 10^6 \, \text{кг} ) — масса поезда,
• ( g = 9.81 \, \text{м/с}^2 ) — ускорение свободного падения.

Подставляя значения, получаем: [ F_{\text{сопр}} = 0.005 \cdot 2 \times 10^6 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 98100 \, \text{Н}. ]

Шаг 3: Определяем мощность тепловоза

Мощность ( P ) определяется как работа, совершаемая за единицу времени. Для равномерного движения это будет произведение силы сопротивления и скорости: [ P = F_{\text{сопр}} \cdot v. ]

Подставляем известные значения: [ P = 98100 \, \text{Н} \cdot 12 \, \text{м/с} = 1177200 \, \text{Вт} = 1177.2 \, \text{кВт}. ]

Ответ

Мощность тепловоза при установившемся движении составляет ( 1177.2 \, \text{кВт} ).