С какой начальной скоростью двигался вагон массой 20 т, если при ударе о стенку пружина буфера сжалась на 10 см? Жесткость пружины 9,8*10^5 Н/м.

Исходные данные: m (масса вагона) = 20 т; ∆l (сжатие пружины центрального буфера) = 10 см; k (жесткость пружины буфера) = 9,8 * 10^5 Н/м.

Система СИ: m = 20 т = 20 * 1000 кг = 20 000 кг; ∆l = 10 см = 10 / 100 м = 0,1 м.

Работа силы упругости направлена против действия внешних сил, величина которых равна изменению кинетической энергии вагона.

А = Ек1 - Ек2 = Ек1: k * ∆l^2 / 2 = m * V^2 / 2; k * ∆l^2 = m * V^2.

V = √ (k * ∆l^2 / m).

Выполним расчет:

V = √ (9,8 * 10^5 * 0,1^2 / 20000) = 0,7 м/с.