Một đoàn tàu có khối lượng m = 100 tấn chuyển động nhanh dần

* Hướng dẫn giải

Gọi gia tốc đoàn tàu là: $a=\frac{v^2-v_0^2}{t}$

với $$\begin{gathered} v=20(m/s);v_0=15(m/s) \\ s=2\left(km\right)=2000\left(m\right) \\ \Rightarrow a=\frac{{20}^2-{15}^2}{2.200}=0,04(m/s^2) \end{gathered}$$

Gọi $\overrightarrow{F}$  là lực kéo đầu máy và ${\overrightarrow{F}}_{ms}$ là lực ma sát lên đoàn tàu

Ta có: $$\begin{gathered} \overrightarrow{F}+\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}=m\overrightarrow{a} \\ \Rightarrow F-F_{ms}=ma\to F=F_{ms}+ma. \end{gathered}$$   

Với F_ms = N = P = mg. F = m( .g + a) = 8900N.

Thời gian tàu chạy từ A đến B là:

$t=\frac{v_2-v_1}{a}=\frac{20-15}{0,04}=125\left(s\right)$

Công của đầu máy trên đoạn đường AB: A = F.s = 17800000 ( J )

Công suất trung bình của đầu máy trên đoạn đường AB: 

$\overline{\wp }=\frac{A}{t}=\frac{{178.10}^5}{125}=142400W=142,4\left(kW\right)$