Ответ:
Примем \(g=10\) м/с² и считаем, что сила тяги и сила трения — горизонтальные силы, а график показывает равномерное увеличение скорости.
- Переводим массу: \(m=20\) т \(=20\,000\) кг.
- Изменение кинетической энергии: \(\Delta E_k=\frac{m}{2}(v_2^2-v_1^2)=\frac{20\,000}{2}(20^2-10^2)=10\,000\cdot300=3\,000\,000\) Дж.
- Ускорение: \(a=\frac{20-10}{20}=0.5\) м/с². Перемещение равно площади под графиком скорости: \(s=\frac{10+20}{2}\cdot20=300\) м.
- Сила трения: \(F_{тр}=\mu mg=0.05\cdot20\,000\cdot10=10\,000\) Н. Её работа: \(A_{тр}=-F_{тр}s=-10\,000\cdot300=-3\,000\,000\) Дж.
- По теореме об изменении кинетической энергии \(\Delta E_k=A_т+A_{тр}\), поэтому \(A_т=\Delta E_k-A_{тр}=3\,000\,000-(-3\,000\,000)=6\,000\,000\) Дж.
Ответ: \(\Delta E_k=3\) МДж; работа силы тяги \(A_т=6\) МДж.
