При этом ударе (абсолютно неупругом) выполняется закон сохранение импульса. m1v1=(m1+m2)v2; Значит скорость сцепки после столкновения будет v2=m1v1/(m1+m2), а кинетическая энергия E=0.5(m1+m2)*((m1v1)/(m1+m2))^2; E=0.5(m1v1)^2 / (m1+m2); Сила трения равна F=U(m1+m2)g. Чтобы остановить сцепку, она должна совершить работу, равную кинетической энергии сцепки A=E. Так как работа равна силе, умноженной на перемещение A=FL, то путь до остановки сцепки равен L=E/F; (переведём скорость в м/с, разделив 12/3,6=3,(3) м/с) L=0.5(m1v1)^2 / (m1+m2)/(U(m1+m2)g); L=(0.5/Ug)*(m1v1)^2 /(m1+m2)^2; L=(0.5/(0.05*10))*(50000*3,33)^2 / (50000+30000)^2; L=2,3 м (округлённо).
Наверное пружин у автомобиля 4 (по числу колёс). Тогда в среднем на каждую приходится по 1/4 веса, то есть по 250 кг * g = 2500 Н.
Тогда одна пружина, имеющая k=2кН/см = 200 кН/м = 200000 Н/м обожмётся на x=F/k = 2500 / 200000 = 0,0125 м (или 1,25 см, если угодно в сантиметрах).
В принципе, наверное энергию обжатых пружин вычислять не обязательно, потому что она будет равна потенциальной энергии "парящего" автомобиля, пока он ещё не просел на пружинах. Ибо закон сохранения энергии как бы работает.
Е = mgx = 1000 * 10 * 0,0125 = 125 Дж.
Думаю что так. Цифра что-то навскидку получилась маловатой, смущает. Хотя ну не знаю. В общем, в итоге не уверен в ответе, может ещё кто решит, тогда сверимся.
E=0.5(m1v1)^2 / (m1+m2);
Сила трения равна F=U(m1+m2)g. Чтобы остановить сцепку, она должна совершить работу, равную кинетической энергии сцепки A=E. Так как работа равна силе, умноженной на перемещение A=FL, то путь до остановки сцепки равен L=E/F; (переведём скорость в м/с, разделив 12/3,6=3,(3) м/с)
L=0.5(m1v1)^2 / (m1+m2)/(U(m1+m2)g);
L=(0.5/Ug)*(m1v1)^2 /(m1+m2)^2;
L=(0.5/(0.05*10))*(50000*3,33)^2 / (50000+30000)^2;
L=2,3 м (округлённо).
Наверное пружин у автомобиля 4 (по числу колёс). Тогда в среднем на каждую приходится по 1/4 веса, то есть по 250 кг * g = 2500 Н.
Тогда одна пружина, имеющая k=2кН/см = 200 кН/м = 200000 Н/м обожмётся на x=F/k = 2500 / 200000 = 0,0125 м (или 1,25 см, если угодно в сантиметрах).
В принципе, наверное энергию обжатых пружин вычислять не обязательно, потому что она будет равна потенциальной энергии "парящего" автомобиля, пока он ещё не просел на пружинах. Ибо закон сохранения энергии как бы работает.
Е = mgx = 1000 * 10 * 0,0125 = 125 Дж.
Думаю что так. Цифра что-то навскидку получилась маловатой, смущает. Хотя ну не знаю. В общем, в итоге не уверен в ответе, может ещё кто решит, тогда сверимся.