Một đoàn tàu chuyển động đều trên 1 đường ray vs v (không đổi )=36km/h.Biết lực ma sát tác dụng lên đoàn tàu diện tích ma sát =20000N.Hãy xác định công suất của đầu máy
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Lực kèo đầu tàu là :
\(P=F.v\Rightarrow F=\dfrac{P}{v}=\dfrac{750}{10}=75N\)
Bởi vì xe chuyển động đều nên lực ma sát bằng lực kéo vật .
\(F_{ms}=F=75N\)
Khối lượng đoàn tàu là :
\(F_{ms}=0,005P\)
\(\Rightarrow10.0,005m=75\)
Vậy \(m=1500kg.\)
Gọi m là khối lượng của đoàn tàu ta có: F c = 0,005. 10.m.
Mặt khác: F k = A/s = P/v = 75000N.
Vì đoàn tàu chuyển động đều nên: F k = F c hay 75000 = 0,05m => m = 1500 tấn.
Đáp án A.
Gọi khối lượng cả đoàn tàu là m. Ban đầu chuyển động đều nên: F k = μ m g (1)
Khi đứt ra:
+ Định luật II Niu-tơn cho phần đầu tàu:
lực mà đoàn tàu đã phát động :
\( F= \frac{P}{V}=\frac{750000}{10}=75000N\)áp dụng định luật 2 NEWTON\( \underset{F kéo}{\rightarrow}+ \underset{F cản}{\rightarrow} = \underset{0}{\rightarrow}\)chiếu lên chiều dương F kéo = F cảnVậy 2F cản = F toàn phần \(\Leftrightarrow\) 2 F cản = 75000mà F cản = 0.005mg\(\Rightarrow\) 2 \(\times \) 0.005mg = 75000\(\Rightarrow\) m = 750000kglực mà đoàn tàu đã phát động
\(F=\frac{p}{V}=\frac{750000}{10}=75000N\)áp dụng định luật 2 NEWTON \(\overrightarrow{F_{kéo}}+ \overrightarrow{F_{cản}}=0\)chiếu lên chiều dương \(F_{kéo}=F_{cản}\)Vậy\(2F_{cản}=F_{toàn.phần}\)\(\Leftrightarrow2F_{cản}\) = 75000 mà Fcản = 0,005mg\(\Rightarrow\) \(2.0,005mg=75000\)\(\Rightarrow\) m = 750000kgTàu có khối lượng 10 tấn nên trọng lượng của tàu là:
P = 10.m = 10.10000 = 100000 N
Khi bánh tàu lăn đều trên đường sắt thì lực kéo cân bằng lực cản nên lực ma sát bằng Fms = 5000N.
So với trọng lượng đầu tàu thì lực ma sát bằng:
Chọn chiều dương là chiều chuyển động:
Gia tốc của đoàn tàu:
v 2 2 − v 1 2 = 2 a s ⇒ a = v 2 2 − v 1 2 2 s = 20 2 − 10 2 2.3000 = 0 , 05 m / s 2
⇒ F − F m s = m a ⇒ F = F m s + m a = m k g + a
⇒ F = 100.000 0 , 005.10 + 0 , 05 = 10.000 N
Thời gian tàu chay từ A đến B:
t = v 2 − v 1 a = 20 − 10 0 , 05 = 200 s
Công của đầu máy trên đường AB: A = F . s = 10000 . 3000 = 3 . 1 o 7 ( . / )
Công suất trung bình của đầu máy trên đoạn đường AB:
ϑ ¯ = A t = 3.10 7 200 = 150.000 W = 150 k W
Chọn đáp án A
Chọn chiều dương là chiều chuyển động:
Gia tốc của đoàn tàu:
v 2 2 − v 1 2 = 2 a s ⇒ a = v 2 2 − v 1 2 2 s = 20 2 − 10 2 2.3000 = 0 , 05 m / s ⇒ F − F m s = m a ⇒ F = F m s + m a = m ( k g + a ) ⇒ F = 100.000 ( 0 , 005.10 + 0 , 05 ) = 10.000 N
Thời gian tàu chạy từ A đến B:
t = v 2 − v 1 a = 20 − 10 0 , 05 = 200 s
Công của đầu máy trên đường AB:
A = F . S = 10000.3000 = 3.10 7 ( J )
Công suất trung bình của đầu máy trên đoạn đường AB
℘ t b = A t = 3.10 7 200 = 150.000 w = 150 k W
Định luật ll Niu-tơn:
\(F_k-F_{ms}=m\cdot a\)
\(\Rightarrow F_k-\mu mg=m\cdot a\)
\(\Rightarrow7\cdot10^4-0,05\cdot100\cdot1000\cdot10=100\cdot1000\cdot a\)
\(\Rightarrow a=0,2\)m/s2
Thời gian tàu sau khi đi đc 1km=1000m:
\(S=\dfrac{1}{2}at^2\Rightarrow t=\sqrt{\dfrac{2S}{a}}=\sqrt{\dfrac{2\cdot1000}{0,2}}=100s\)
Vận tốc tàu sau khi đi đc 1km:
\(v=a\cdot t=0,2\cdot100=20\)m/s