С какой скоростью двигался вагон массой 20 т, если при ударе его буфер сжался на 15 см? Жесткость пружины буфера 2 МН/м.

Дано:

m=20 т=20*10^3 кг

x=15 см=15*10^-2 м

k=2 МН/м=2*10^6 Н

V-?

Решение:

Закон сохранения энергии для нашего случая гласит, что кинетическая энергия вагона равна потенциальной энергии сжатых пружин буфера:

Eк=mV^2/2 Eп=2kx^2/2

Ek=Eп => mV^2/2=2kx^2/2

V=x*sqrt(2k/m)=15*10^-2*sqrt(2*2*10^6/20*10^3)=15*10^-2*sqrt200=15*10^-2*14,1=2,115 м/c=7,6 км/ч

: Вагон двигался со скоростью 7,6 км/ч