Question

Ce greutate are un tren care merge cu viteza constanta de 54km/h daca puterea motorului locomottivei este 270 kW ,iar forta de frecare este de 250 ori mai mica decat greutatea trenului?

Answer 1

Puterea motorului compenseaza forta de frecare doar fiindca miscarea este unufirma si viteza constanta.Puterea este lucrul mecanic efectuat in unitatea de timp. Fie aceasta 1 secunda.Deci P=L/tDar L=lucrul mecanic efectuat de forta generata de motor  (F care este egala cu forta de frecare doar ca are sens contrar acesteia). Atunci (in modul) putem scrie:L=F×d=Ff×d unde cu Ff am notat forta de frecare Iar d = distanta parcursa de tren in unitatea de timp (o secunda)d=v×tv=viteza trenului.v=54km/h=54000m/3600s=15m/sAtunci intr-o secunda trenul parcurge distantad=15×1=15mDin Expresia puterii putem scoate lLL=P×t, unde t=1s iar P=270kW=270.000WDeci L=270.000×1=270.000JDin expresia lucrului mecanic scoatem forta de frecare:Ff=L/dFf=270.000/15Ff=18.000NProblema ne spune ca forta de frecare Ff este de 250 de ori mai mica decat greutatea G a trenului. Adica:G=250×FfG=250×18.000=4.500.000N=4.500kN=4,5MNG=4,5MN