Для решения задачи необходимо определить силу тяги, которая ускоряет поезд. Даны следующие параметры:
- Масса поезда ( m = 500 ) тонн = ( 500 \times 10^3 ) кг (поскольку 1 тонна = 1000 кг).
- Скорость ( v = 18 ) км/ч = ( 18 \times \frac{1000}{3600} ) м/с = 5 м/с (переводим км/ч в м/с).
- Время ( t = 25 ) секунд.
Сначала найдем ускорение ( a ) поезда, используя формулу:
[
a = \frac{v - v_0}{t}
]
где ( v_0 = 0 ) (начальная скорость, так как поезд трогается с места).
Подставим значения:
[
a = \frac{5 \, \text{м/с} - 0}{25 \, \text{с}} = \frac{5}{25} = 0.2 \, \text{м/с}^2
]
Теперь, зная ускорение, можем определить силу тяги ( F ) с помощью второго закона Ньютона:
[
F = m \times a
]
Подставляем значения:
[
F = 500 \times 10^3 \, \text{кг} \times 0.2 \, \text{м/с}^2 = 100 \times 10^3 \, \text{Н} = 100 \, \text{kN}
]
Таким образом, сила тяги, необходимая для разгона поезда до скорости 18 км/ч за 25 секунд, составляет 100 кН.