Lokomotiva po horizontalno postavljenoj pruzi vuče vagone (g≈10 m/s²). Ukupna masa vagona i lokomotive je 2000t. Ako je snaga lokomotive stalna i jednaka 1800 kW, a faktor trenja 0.005 izračunajte: a) akceleraciju vlaka u trenutku kada je brzina vlaka 4 m/s; b) akceleraciju vlaka u trenutku kada je brzina vlaka 12 m/s; c) maksimalnu brzinu vlaka.


Točan odgovor


Halpa

prije 7 mjeseci

\mathrm{g} \approx 10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}, \quad \mathrm{~m}=2000 \mathrm{t}=2 \cdot 10^{6} \mathrm{~kg}, \quad \mathrm{P}=1800 \mathrm{~kW}=1.8 \cdot 10^{6} \mathrm{~W}, \quad \mu=0.005 \mathrm{v}_{1}=4 \mathrm{~m} / \mathrm{s}, \quad \mathrm{v}_{2}=12 \mathrm{~m} / \mathrm{s}, \quad \mathrm{a}_{1}=?, \quad \mathrm{a}_{2}=?, \quad \mathrm{v}=? Drugi Newtonov poučak: Ako na tijelo djeluje stalna sila u smjeru njegova gibanja, tijelo ima akceleraciju koja je proporcionalna sili, a obrnuto proporcionalna masi tijela te ima isti smjer kao i sila. a=\frac{F}{m} \Rightarrow F=m \cdot a \text {. } Silu kojom Zemlja privlači sva tijela nazivamo silom težom. Pod djelovanjem sile teže sva tijela padaju na Zemlju ili pritišću na njezinu površinu. Akceleracija kojom tijela padaju na Zemlju naziva se akceleracijom slobodnog pada. Prema drugom Newtonovu poučku G=m \cdot g, gdje je G sila teža, m masa tijela i g akceleracija slobodnog pada koja je za sva tijela na istome mjestu na Zemlji jednaka. Težina tijela jest sila kojom tijelo zbog Zemljina privlačenja djeluje na horizontalnu podlogu ili ovjes. Za slučaj kad tijelo i podloga, odnosno ovjes, miruju ili se gibaju jednoliko po pravcu s obzirom na Zemlju, težina tijela je veličinom jednaka sili teže. Trenje je sila koja se javlja kad se neko tijelo giba površinom nekoga drugog tijela ili kad se tek počinje gibati. Trenje ima smjer suprotan smjeru gibanja i može se izračunati pomoću izraza F_{t r}=\mu \cdot F_{N}, gdje je \mathrm{F}_{\mathrm{tr}} trenje, \mu faktor trenja, \mathrm{F}_{\mathrm{N}} veličina okomite komponente sile kojom tijelo djeluje na podlogu po kojoj se giba. Na vodoravnoj površini sila trenja za tijelo težine G iznosi: F_{t r}=\mu \cdot G \Rightarrow F_{t r}=\mu \cdot m \cdot g . Snaga je količnik obavljenog rada i vremenskog intervala u kojem je rad obavljen. P=\frac{W}{A} . Promatra li se rad pojedine sile, brzina kojom ona obavlja rad naziva se snagom te sile. Snaga sile može se pisati kao ako se hvatište sile giba u smjeru sile. Na primjer, vučna sila potječe od rada motora koji ima zadanu maksimalnu snagu. Ona ograničava maksimalni iznos umnoška sile i brzine. Ako je veća brzina bit će manja sila i ubrzanje koje ona daje vozilu. Iz formule \mathrm{P}=\mathrm{F} \cdot \mathrm{v} vidi se: - veća brzina uvjetuje manju silu i akceleraciju - manja brzina uvjetuje veću silu i akceleraciju. a) Vučna sila potječe od rada motora lokomotive koja ima stalnu snagu. Ta snaga ograničava maksimalni iznos umnoška sile i brzine. Pri brzini v _{1} vučna sila iznosit će F_{1}=\frac{P}{v_{1}} . Tada je rezultantna sila F koja ubrzava vlak jednaka razlici sile F_{1} i sile trenja F_{\text {tr. }}. \begin{aligned} F &=F_{1}-F_{t r} \Rightarrow m \cdot a_{1}=\frac{P}{v_{1}}-\mu \cdot m \cdot g \Rightarrow m \cdot a_{1}=\frac{P}{v_{1}}-\mu \cdot m \cdot g / \cdot \frac{1}{m} \Rightarrow \\ & \Rightarrow a_{1}=\frac{P}{m \cdot v_{1}}-\mu \cdot g=\frac{1.8 \cdot 10^{6} W}{2 \cdot 10^{6} \mathrm{~kg} \cdot 4 \frac{m}{s}}-0.005 \cdot 10 \frac{m}{s}=0.175 \frac{m}{s} . \end{aligned} b) Slično! \Rightarrow a_{2}=\frac{P}{m \cdot v_{2}}-\mu \cdot g=\frac{1.8 \cdot 10^{6} \mathrm{~W}}{2 \cdot 10^{6} \mathrm{~kg} \cdot 12 \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}}-0.005 \cdot 10 \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}=0.025 \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}^{2}} c) Snaga lokomotive je stalna. Što je veća brzina bit će manja sila. Pri maksimalnoj brzini koju vlak može postići sila je po iznosu jednaka sili trenja. \begin{gathered} F=F_{t r} \Rightarrow \frac{P}{v}=\mu \cdot m \cdot g \Rightarrow \mu \cdot m \cdot g=\frac{P}{v} \Rightarrow \mu \cdot m \cdot g=\frac{P}{v} / \cdot \frac{v}{\mu \cdot m \cdot g} \Rightarrow \\ \Rightarrow v=\frac{P}{\mu \cdot m \cdot g}=\frac{1.8 \cdot 10^{6} \mathrm{~W}}{0.005 \cdot 2 \cdot 10^{6} \mathrm{~kg} \cdot 10 \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}}=18 \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}} . \end{gathered} Vježba 799 Odmor! Rezultat:

Odgovorite

Kako biste odgovorili morate biti logirani

Slična pitanja

Lokomotiva po horizontalno postavljenoj pruzi vuče vagone (g≈10 m/s²). Ukupna masa vagona i lokomotive je 2000t. Ako je snaga lokomotive stalna i jednaka 1800 kW, a faktor trenja 0.005 izračunajte: ...
Vlak mase 10⁶ kg uspinje se stalnom brzinom 30 km/h po strmini koja se na svaki kilometar diže za 10 m. Odredi snagu lokomotive ako je koeficijent trenja 0.002.(g=10 m/s²)
Vlak mase 10⁶ kg uspinje se stalnom brzinom 30 km/h po strmini koja se na svaki kilometar diže za 10 m. Odredi snagu lokomotive ako je koeficijent trenja 0.002.
Lokomotiva prolazi kroz stanicu brzinom 16 m/s. Pri napuštanju stanice, lokomotiva ubrzava konstantnom akceleracijom 0,33 m/s2 sve dok ne dostigne brzinu kretanja od 35 m/s. Odrediti put koji će loko...
Lokomotiva se giba brzinom 36 km/h i razvija prosječnu vučnu silu od 50kN. Nađi jakost struje koja prolazi motorom ako je na njemu napon 500 V.
Lokomotiva se giba brzinom 36 km/h i razvija prosječnu vučnu silu od 50kN. Nađi jakost struje koja prolazi motorom ako je na njemu napon 500 V.
Lokomotiva se giba brzinom 54 km/h. U susret joj dolazi vlak, duljine 150 m, brzinom 36 km/h. Koliko će vremena kompozicija vlaka prolaziti pored strojovođe lokomotive?

© 2022 eduo Instrukcije. Sva prava pridržana