Условие задачи:

Троллейбус, масса которого 12 т, трогаясь с места, за 5 с проходит по горизонтальному пути расстояние в 10 м. Определить силу тяги, развиваемую двигателем, если сила сопротивления 2,4 кН.

Задача №2.1.54 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(m=12\) т, \(t=5\) с, \(S=10\) м, \(F_{с}=2,4\) кН, \(F_{т}-?\)

Решение задачи:

На троллейбус вдоль оси \(x\) действуют всего 2 силы: сила тяги \(F_{т}\) и сила сопротивления \(F_{с}\). Результирующая этих сил заставляет троллейбус двигаться равноускоренно.

Из второго закона Ньютона в проекции на ось \(x\) следует, что:

\[{F_{т}} — {F_{с}} = ma\]

Выразим искомую силу тяги:

\[{F_{т}} = ma + {F_{с}}\;\;\;\;(1)\]

Троллейбус двигался из состояния покоя равноускоренно с некоторым ускорением \(a\) и за время \(t\) прошел путь \(S\). Для такого движения справедливо написать:

\[S = \frac{{a{t^2}}}{2}\]

Тогда неизвестное ускорение \(a\) найдется по формуле:

\[a = \frac{{2S}}{{{t^2}}}\]

Подставим полученную формулу в выражение (1), тогда мы получим решение в общем виде.

\[{F_{т}} = \frac{{2Sm}}{{{t^2}}} + {F_{с}}\]

Переведем массу троллейбуса в единицы системы СИ.

\[12\; т = 12 \cdot 1000\; кг = 12 \cdot {10^3}\; кг\]

Численно сила тяги равна:

\[{F_{т}} = \frac{{2 \cdot 10 \cdot 12 \cdot {{10}^3}}}{{{5^2}}} + 2,4 \cdot {10^3} = 12000\; Н = 12\; кН\]

Ответ: 12 кН.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

2.1.53 Брусок массой 50 кг прижимается к вертикальной стенке с силой 100 Н. Какая сила
2.1.55 Через сколько секунд тело, брошенное вертикально вверх со скоростью 44,8 м/с
2.1.56 Чтобы на неподвижном блоке поднимать равномерно груз, требуется усилие 270 Н