Feladat: 7. fizika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Dékány Mária 
Füzet: 1963/január, 43. oldal  PDF file
Témakör(ök): Egyenletes mozgás (Egyenes vonalú mozgások), , Egyéb munka, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1962/október: 7. fizika gyakorlat

A 424-es sorozatú gőzmozdony 50 km-es vízszintes pályaszakaszon állandó sebességgel vontat egy 1200 ts-ú szerelvényt. Hány kg kőszén szükséges az út megtételéhez, ha a mozdony hatásfoka 8%?

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Vízszintes pálya, állandó sebesség esetén a mozdony által a kőszénből termelt energia hasznos része csak a súrlódási erő ellen végzett munkára fordítódik. Jelen esetben a VII. osztályos fizika könyv szerint a súrlódási erő a nyomóerőnek (a mozdony súlyát beleértve) 0,2%-a, tehát

1200ts0,2100=2,4 ts=2400 kgs.  
Így az 50 km hosszú úton végzett munka
240kgs50 000 m=120 000 000 mkgs.  

Hány kg kőszén elégetésekor keletkezik ennyi energia ? Mivel 427 mkgs mechanikai energia 1 kcal hőenergiával egyenértékű,
120000000mkgs=120000000427 kcal28 100 kcal.  
Ez azonban csak a szükséges hőenergia 8%-a, tehát valójában
281001008kcal351 000 kcal  
hőenergiára van szükség. A tankönyv szerint 1 kg kőszén elégésekor 5000‐7000 kcal hőmennyiség keletkezik (vagyis ennyi a kőszén égéshője), tehát pl. 6000 kcal-val számolva
3510006000kg585 kg kőszénre van szükség.  

 Dékány Mária (Esztergom, I. István g. I. o. t.)