Железнодорожный вагон массой 20 т надвигается на жёсткую массивную стенку со скоростью 0,2 м/с. Обе буферные пружины вагона сжимаются, каждая на 4 см. Определить значение силы F, действующей при этом на каждую пружину

5 Апр 2020 в 19:41
138 +1
0
Ответы
1

Дано:
Масса вагона m = 20 т = 20000 кг
Скорость v = 0.2 м/с
Сжатие пружины x = 4 см = 0.04 м

Сначала найдем импульс вагона до столкновения:
p = m v = 20000 кг 0.2 м/с = 4000 Н*с

После столкновения с стенкой вагон останавливается, а следовательно, его импульс становится равным 0. По закону сохранения импульса, импульс, с которым действует на вагон стена, равен исходному импульсу вагона.

Теперь найдем работу силы, сжимающей пружину:
A = F * x

Эта работа должна быть равна изменению кинетической энергии вагона:
A = m∗v2m * v^2mv2 / 2

Подставляем значения и находим силу F:
F 0.04 = 20000</em>0.2220000 </em> 0.2^220000</em>0.22 / 2
F * 0.04 = 4000
F = 4000 / 0.04
F = 100000 Н

Таким образом, значение силы F, действующей на каждую пружину, равно 100000 Н.

18 Апр 2024 в 14:35
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир