Một Đoàn Tàu khối lượng 1 tấn bắt đầu khởi hành nhờ lực kéo 1000N . Biết hệ số ma sát là 0,2 ; g = 10 m/s
a. Tính gia tốc
B. Quãng đường vật đi được trong 10 phút
C. Nếu lực kéo tăng gấp đôi thì sau bao lâu tàu đạt vận tốc 100km/h
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Tàu 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:
Theo ĐL II Newton: \(\overrightarrow{F}+\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{P}=m\overrightarrow{a}\)
Chiếu ptr theo các phương:
Ox: \(F-F_{ms}=ma\)
Oy: \(N-P=0\)
\(=>a=\dfrac{F-F_{ms}}{m}=\dfrac{F-\mu N}{m}=\dfrac{600-\left(0,2\cdot2000\cdot10\right)}{2000}=-1,7\left(\dfrac{m}{s^2}\right)\)
\(=>v=at=-1,7\cdot2=-3,4\left(\dfrac{m}{s}\right)\)
Đầu tàu kéo toa xe bằng một lực, gọi là lực kéo của đầu tàu (ở đây là lực căng T 2 )
F k = 4000 N.
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
Chọn trục Ox theo chiều chuyển động.
Lực phát động là lực ma sát nghỉ từ phía mặt đường tác dụng lên các bánh xe phát động của đầu tàu. Lực này hướng về phía trước, gây ra gia tốc cho cả đoàn tàu.
F p d = (M + m)a = (50000 + 20000).0,2 = 14000 N.