Поскольку колебания свободные, в системе выполняется закон сохранения механической энергии, т.е. сумма потенциальной и кинетической энергий остается постоянной величиной. В высшей точке траектории (та, что на 5 см) кинетическая энергия равна 0, а потенциальная - m*g*h, в положении равновесия же наоборот, потенциальная равна нулю, а кинетическая - m*v^2/2. По закону сохранения энергии имеем, что:
m*g*h=m*v^2/2
v^2=2gh
v=%2gh (за % обозначим квадратный корень).
Подставив числовые значения, получим:
v=%10*0,05*2м/с=1м/с.
ответ: v=1 м/с.
Расстояние, пройденное локомотивом за 1 час, равно расстоянию, пройденному наружной точкой колеса за то же время.
Она за один оборот проходит расстояние, равное длине окружности, на которой находится.
S =2πr=2,4*3,14=7,576 м
За 160 оборотов (т.е. в минуту) проходит расстояние
160*7,576=1212,16 м
За час проходит в 60 раз больше -72729,6 м
Скорость выразим в км/ч
72729,6 м:1000=72,7296 км/ч скорость поезда.