Pociąg i deszcz
Pociąg jadący ze stałą prędkością \( v=72 \; \frac{km}{h}\) po płaskim terenie, wjechał w strefę ciągłych opadów deszczu. Jak powinna zmienić się moc lokomotywy, aby pociąg nie zmienił swojej prędkości? Należy przyjąć, że masa wody spadającej na pociąg w ciągu 1 sekundy i ściekającej następnie po ścianach wagonów wynosi \(m_w = \frac{\Delta m}{\Delta t} = 100 \; \frac{kg}{s}\), a współczynnik tarcia kół o szyny nie ulega zmianie.
---
Zrobiłem zadanie na "wciskanie do wzoru":
\( \Delta P = \frac{W}{\Delta t} = \frac{\Delta m \cdot a \cdot v \Delta t}{\Delta t} = \frac{ \Delta m }{ \Delta t } \cdot v \cdot a \Delta t = m_w v^2 = 100 \cdot 400 = 40 \; kW \)
Lecz nie trawię w pełni teorii, jaka za nim stoi. Czym jest rozpatrywane przyspieszenie \(a\)? Czy jest to po prostu przyspieszenie cząstek wody, próbujące wytracić prędkość pociągu w czasie \(\Delta t\), a zatem z tej przyczyny wykonywana przez lokomotywę praca, aby je zrekompensować, wzrasta?
(Nie mam pojęcia, czemu środkowe równanie nie chce się wygenerować.)
Fizyka Mendel Pociąg Praca Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
- 0
- Zaloguj się lub zarejestruj, by móc oceniać komentarze.
- Dodaj do ulubionych
Przyspieszenie, które pojawia się w tym wzorze należy raczej traktować jako przyspieszenie, któremu podlegają cząstki wody - są one bowiem rozpędzane przez lokomotywę z prędkości zerowej (zakładając, że krople wody spadają pionowo w dół i ich początkowa prędkość w kierunku poziomym jest zerowa) do prędkości równej 72 km/h - czyli równej prędkości lokomotywy. Żeby to zrobić, lokomotywa musi wykonywać pracę, stąd jej moc musi wzrosnąć.