Номер 6, страница 130 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

6. При начале движения поезда со стороны электровоза на вагоны общей массой $500 \text{ т}$ действует сила $5 \cdot 10^5 \text{ Н}$, при этом состав начинает двигаться с ускорением $0,5 \text{ м/с}^2$. Чему равен модуль силы трения, действующей на поезд?

Дано:

$m = 500$ т
$F_{тяги} = 5 \cdot 10^5$ Н
$a = 0,5$ м/с²

$m = 500 \text{ т} = 500 \cdot 1000 \text{ кг} = 5 \cdot 10^5 \text{ кг}$

Найти:

$F_{тр}$

Решение:

Для нахождения силы трения воспользуемся вторым законом Ньютона. Согласно этому закону, равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение: $F_{равн} = ma$.

На поезд в горизонтальном направлении действуют две основные силы: сила тяги электровоза $F_{тяги}$, направленная в сторону движения, и сила трения $F_{тр}$, направленная в противоположную сторону.

Запишем второй закон Ньютона в проекции на горизонтальную ось, совпадающую по направлению с движением поезда. Сила тяги будет иметь положительную проекцию, а сила трения — отрицательную.

$ma = F_{тяги} - F_{тр}$

Из этого уравнения выразим искомую величину — модуль силы трения $F_{тр}$:

$F_{тр} = F_{тяги} - ma$

Подставим числовые значения в полученную формулу, используя массу в единицах СИ (килограммах).

$F_{тр} = 5 \cdot 10^5 \text{ Н} - (5 \cdot 10^5 \text{ кг} \cdot 0,5 \text{ м/с}^2)$

$F_{тр} = 5 \cdot 10^5 \text{ Н} - 2,5 \cdot 10^5 \text{ Н}$

$F_{тр} = 2,5 \cdot 10^5 \text{ Н}$

Ответ: $2,5 \cdot 10^5$ Н.