НЕСФ 2023, 9. клас — Задача 2. Локомотив + вагони = влакова композиция

Есенно национално състезание по физика 2023, тема за IX клас (Трета възрастова група) · 17 ноември 2023 г. · 10 т.

Условие

Влакова композиция се състои от локомотив и $n = 10$ вагона. Масата на един вагон и на локомотива са равни.

При внезапно спиране на влака, движещ се със скорост $v = 20$ m/s, спирачния път е $S = 100$ m. Коефициентът на триене между колелата и релсите е един и същ за всеки вагон и за локомотива.

Влакът се намира в покой. Включва се двигателя, колелата му се завъртат и цялата влакова композиция започва да се движи с ускорение. Коефициентът на триене само между колелата на локомотива и релсите сега предполагаме, че е друг - $k_2$. Законът, изразяващ зависимостта на изминатия път от времето е:

$S = 0{,}5 . t^2$

А) Намерете коефициента на триене $k$ между колелата на влака и релсите. [3 т.]

Б) Какъв ще бъде спирачния път $S_1$, ако само на един от вагоните спирачките не сработят. [3,5 т.]

В) Намерете ускорението $a$, с което се движи влаковата композиция. [1,5 т.]

Г) Намерете коефициентът на триене $k_2$, при условие, че коефициентът на триене между колелата на вагоните и релсите, без да са задействани спирачките, е $k_1 = k/4$. [2 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: esenni_2024_9problems.pdf · официални решения: esenni_2024_9solutions.pdf