Передняя часть автомобиля должна быть спроектирована так, чтобы деформироваться во время удара. В ходе испытаний автомобиля массой 1200 кг было показано, что он столкнулся с бетонной стеной. Во время теста записанное видео показало, что удар между автомобилем и бетонной стеной длился 0,36 с. Скорость автомобиля до столкновения составляла 7,5 м/с. Удар абсолютно упругий. Определить изменение импульса автомобиля.
v₂ = 8 м/с
m₁ = 90 кг
m₂ = 60 кг
v₃ - ?
m₁*v₁ + m₂*v₁ = m₁*v₂ + m₂*v₃
v₃ = (m₁*v₁ + m₂*v₁ - m₁*v₂) / m₂
v₃ = (90 кг * 5 м/с + 60 кг * 5 м/с - 90 кг * 8 м/с) / 60 кг = 0,5 м/с
m = 18 кг
α = 30°
μ = 0,08
S = 100 м
А - ?
OX : Fx - Fc = 0
OY : Fy + N - m*g = 0
Fx = F * cos α
Fy = F * sin α
Fc = μ * N
N = m*g - Fy = m*g - F*sin α
Fc = μ * (m*g - F*sin α)
F * cos α - μ * (m*g - F*sin α) = 0
F * cos α - μ * m*g - μ * F*sin α) = 0
F * (cos α - μ * sin α) = μ * m*g
F = μ * m*g / (cos α - μ * sin α)
A = F * S * cos α = μ * m*g * S * cos α / (cos α - μ * sin α)
A = 0,08 * 18 кг * 10 м/с² * 100 м * cos 30° / (cos 30° - 0,08 * sin 30°) ≈ 1520 Дж