Вагон массой 35 т движется на стенку со скоростью 0.2 м/с. При полном торможении вагона буферные пружины сжимаются на 12 см. Определить максимальную силу сжатия пружин и продолжи-тельность торможения.

Дано:

m = 35 т = 35000 кг,

v1 = 0.2 м/с,

v2 = 0,

s = 12 см = 0.12 м;

Найти

F и t;

Силу сжатия пружины можно найти из закона сохранения энергии:

Работа по сжатию пружины c жесткостью k

A = (k * s^2) / 2 = F * s/2

равна изменению кинетической энергии вагона:

W = (m * v^2) / 2;

F = (m * v^2) / s = 35000 * 0.04/0.12 = 11667 Н;

Импульс силы равен изменению импульса вагона. Так как сила линейно растет от 0 до максимального значения F, надо взять половину этого значения:

F * t = m * (v1 - v2) = m * v1;

t = m * v1/F = 0.6 с.