Detaliau

Du traukiniai, kurie kerta

Du traukiniai, kurie kerta

Du absoliučiai vienodi traukiniai, kurių kiekviena sveria tiksliai 3500 tonų, važiuoja 72 km / h greičiu take, kuris eina 60-ąja lygiagrečia sausuma. Vienas iš traukinių eina į vakarus, o kitas į rytus.

Vienu metu jie kerta, Kuris iš dviejų sveria daugiau?

Sprendimas

Sunkiausias iš dviejų, tai yra, kuris daro didžiausią slėgį trasoje, yra traukinys, kuris važiuoja priešingai Žemės sukimosi krypčiai, tai yra, traukinys, kuris juda į vakarus nes judamas lėtai aplink Žemės ašį, dėl išcentrinio efekto jis praranda mažiau svorio nei traukinys, einantis į rytus.

Lygiagrečiai 60 žemė juda aplink savo ašį 230 metrų per sekundę greičiu. Jei žinome, kad traukinio greitis yra 72 km / h (= 20 m / s), turime rytus važiuojančio traukinio bendrą greitį 230 + 20 m / s = 250 m / s, o to, kuris važiuoja link į vakarus, tai daro 210 m / s greičiu.

Atsižvelgiant į tai, kad Žemės apskritimo spindulys lygiagrečiai 60 yra 3200 km = 320 000 000 cm
Išcentrinis pirmojo traukinio pagreitis bus:

O antrajam traukiniui tai būtų:

Dviejų traukinių išcentrinio pagreičio vertės skirtumas yra:

Kadangi išcentrinio pagreičio kryptis yra 60 ° kampo sunkio krypties atžvilgiu, atsižvelgsime tik į atitinkamą to išcentrinio pagreičio fragmentą:.

Tai suteikia 0,3 / 980 arba maždaug 0,0003 gravitacijos pagreičio santykį.

Todėl traukinys, einantis į rytus, yra lengvesnis nei tas, kuris eina į vakarus jei jo fragmentas yra 0,0003 jo svorio, o svorio skirtumas tarp vieno ir kito būtų 3 500 000 kg * 0,0003 = 1 050 kg, šiek tiek daugiau nei tona.


Vaizdo įrašas: Shinkansen: the Japanese bullet train. All you need to know before you go (Spalio Mėn 2021).