Краткое пояснение:
При постоянной мощности, чем больше скорость, тем меньше сила тяги. Работа — это произведение силы на перемещение.
Пошаговое решение:
- Сила тяги и скорость:
- Мощность \( P \) связана с силой тяги \( F \) и скоростью \( v \) формулой \( P = F \cdot v \).
- При постоянной мощности \( P \), если скорость \( v \) увеличивается, то сила тяги \( F \) должна уменьшаться, чтобы произведение оставалось постоянным.
- Следовательно, трактор будет развивать большую силу тяги на крюке при самой низкой скорости.
- Работа тепловоза:
- Переведём данные в систему СИ:
- Скорость \( v = 54 \) км/ч. Переведём в м/с: \( v = 54 \frac{\text{км}}{\text{ч}} \cdot \frac{1000 \text{ м}}{1 \text{ км}} \cdot \frac{1 \text{ ч}}{3600 \text{ с}} = 15 \) м/с.
- Сила тяги \( F = 400 \) кН = 400 000 Н
- Время \( t = 1 \) мин = 60 с
- Рассчитаем работу \( A \):
- Работа \( A = F \cdot s \), где \( s \) — пройденное расстояние.
- Расстояние \( s = v \cdot t = 15 \text{ м/с} \cdot 60 \text{ с} = 900 \) м.
- Работа \( A = 400000 \text{ Н} \cdot 900 \text{ м} = 360000000 \) Дж = 360 МДж.
Ответ: 1. На скорости 3 км/ч. 2. Совершается работа 360 МДж (или 360 000 000 Дж).