С какой скоростью двигался вагон массой 20 000кг по горизонтальному пути, если при ударе а преграду каждая пружина буфера сжалась на 10см? Известно, что для сжатия пружины буфера на 1см требуется сила 10 000Н. Вагон имеет два буфера.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нужно найти работу, совершенную каждой пружиной буфера при столкновении вагона с преградой.

Сила, необходимая для сжатия одной пружины на 10 см, равна 10 000 Н. Значит, работа, которую совершает одна пружина при сжатии на 10 см, равна:

A = F x = 10 000 0.1 = 1 000 Дж.

У вагона два буфера, поэтому общая работа, которую совершили оба буфера при сжатии на 10 см, равна:

A = 2 * 1 000 = 2 000 Дж.

Эта работа должна быть равна изменению кинетической энергии вагона при столкновении с преградой:

A = ΔK,

где ΔK - изменение кинетической энергии вагона.

Масса вагона m = 20 000 кг.

Известно, что работа равна изменению кинетической энергии:

A = ΔK = (mv^2)/2,

где v - скорость движения вагона.

Подставляем известные значения:

2 000 = (20 000 * v^2)/2,

2 000 = 10 000 * v^2,

v^2 = 0.2,

v = sqrt(0.2) ≈ 0.447 м/с.

Таким образом, скорость движения вагона составляла примерно 0.447 м/с.