Глава 1. Механика
Задачи с решениями
Пригородная электричка состоит из одного моторного вагона (локомотива) массой M = 6000 кг и двух одинаковых пассивных вагонов массой m = 2000 кг каждый. Состав трогается со станции с ускорением a = 0,60 м/с2. Определите силу натяжения T1 в сцепном устройстве между локомотивом и первым вагоном, силу натяжения T2 в сцепном устройстве между первым и вторым вагонами и силу T тяги локомотива.
РешениеПо третьему закону Ньютона локомотив действует на первый вагон с такой же по модулю силой T1, с какой вагон действует на локомотив. Точно так же силы, действующие между первым и вторым вагонами, равны по модулю и направлены в противоположные стороны. Модуль этих сил характеризует силу натяжения T2 в сцепном устройстве между вагонами. Первый вагон ускоряется под действием силы T1 – T2, второму вагону ускорение сообщает только сила T2. Согласно второму закону Ньютона можно записать:
ma = T1 – T2.
ma = T2.
Отсюда следует:
T2 = ma = 1200 Н; T1 = 2T2 = 2400 Н.
Сила T тяги локомотива также находится из второго закона Ньютона:
Ma = T – T1.
Отсюда
T = Ma + T1 = (M + 2m)a = 6000 Н.
2 из 2
 |
