Вагон масою 3т рухається зі швидкістю 0.2 м/с. на скільки деформується буферна пружина вагону при зіткненні з нерухомим потягом, якщо її жорскість 50кдж/м?

Объяснение:

Чтобы вычислить среднее значение силы сопротивления воздуха, воспользуемся равенством: Ek = Еп + Асопр и m * V2 / 2 = m * g * h + Fсопр * h, откуда выразим: Fсопр = (m * V2 / 2 - m * g * h) / h.

Переменные: m — масса тела (m = 1 кг); V — скорость броска (V = 15 м/с); g — ускорение свободного падения (g ≈ 10 м/с2); h — высота подъема (h = 8 м).

Расчет: Fсопр = (m * V2 / 2 - m * g * h) / h = (1 * 152 / 2 - 1 * 10 * 8) / 8 ≈ 4,1 Н.

ответ: Значение средней силы сопротивления воздуха составляет 4,1 Н.

Пусть общий путь S, общее время движения t, тогда средняя скорость:
Vср = S / t.

Рассмотрим первую половину пути:
S₁ = (S/2)
t₁ = S₁/V₁ = S / (2*V₁) = S / 20  = (1/20)*S = 0,05*S   ч

Рассмотрим вторую половину пути.
Оставшийся путь 
S₂ = (S/2)
Оставшееся время t₂ разобьем на  3 равных промежутка по (t₂ /3) часа 

Путь на первой трети остатка:
S₂₁ = V₂₁*(t₂/3) = (20/3)*t₂

Путь на второй  трети остатка:
S₂₂ = 0 (ремонт!)

Путь на последней  трети остатка:
S₂₃ = V₂₃*(t₂/3) = (5/3)*t₂

Собираем
S₂ = S₂₁+S₂₂+S₂₃ = (20/3)*t₂ + 0 + (5/3)*t₂ = (25/3)*t₂
(S/2) = (25/3)*t₂
t₂ = (3/50)*S  = 0,06*S   ч

Общее время:
t = t₁ +t₂ = 0,05*S + 0,06*S = 0,11*S

Средняя скорость:
Vcp = S / (0,11*S) = 1 / 0,11 ≈ 9 км/ч