Пример решения задачи по определению длины тормозного пути, если известны сила торможения, вес и скорость в момент начала торможения системы.
Задача
Машинист тепловоза отключает двигатель и начинает тормозить в момент, когда тепловоз имеет скорость ν0=90 км/ч.
Пройдя какой путь S тепловоз остановится, если сила торможения F постоянна и составляет 0,12 его веса, а движение происходит по горизонтальному и прямолинейному участку дороги?
Пример решения
Тепловоз движется поступательно, поэтому рассмотрим движение его центра масс С, считая, что к нему приложены все внешние силы (рисунок 4.1).
После того как отключается двигатель и включается тормозное устройство, на тепловоз действуют три силы: сила тяжести G, нормальная реакция рельсов Rn и сила торможения F.
Переведем скорость в начале торможения из км/ч в м/с
в конце ν=0. Требуется определить пройденный путь s.
Для определения тормозного пути применим теорему об изменении кинетической энергии. При этом ν=0, работы сил G и Rn равны нулю (эти силы действуют перпендикулярно к направлению перемещения), работа силы F:
Получаем и решаем уравнение тормозного пути:
Ответ: длина тормозного пути S составит 265 м.
Далее:
