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
Дано Масса вагона m = 20 т = 20000 к Скорость v = 0.2 м/ 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 * v^2) / 2
Подставляем значения и находим силу F F 0.04 = (20000 0.2^2) / F * 0.04 = 400 F = 4000 / 0.0 F = 100000 Н
Таким образом, значение силы F, действующей на каждую пружину, равно 100000 Н.
Дано
Масса вагона m = 20 т = 20000 к
Скорость v = 0.2 м/
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 * v^2) / 2
Подставляем значения и находим силу F
F 0.04 = (20000 0.2^2) /
F * 0.04 = 400
F = 4000 / 0.0
F = 100000 Н
Таким образом, значение силы F, действующей на каждую пружину, равно 100000 Н.