Дано
m1=10000 кг
m2=20000 кг
V1=12 м/с
V2=6 м/с
Fтр=0,05P
S - ?
Решение
По закону сохранения импульса импульс до сцепки после равны
m1*V1+m2*V2 = (m1+m2)*V
Тогда скорость после сцепки равна
V=(m1*V1+m2*V2)/(m1+m2)= (10000*12+20000*6)/(10000+20000)=8 [м/с]
Два сцепленных вагона обладают кинетической энергией, которая при полной остановке равна работе силы трения. Значит
Eк=Атр
(m1+m2)*V^2/2=Fтр*S=0,05*P*S=0,05*(m1+m2)*g*S
Тогда путь до полной остановки находим
S=(m1+m2)*V^2/2/(0,05*(m1+m2)*g)=
(10000+20000)*8^2/2/(0,05*(10000+20000)*9,8)=65 [м]
Давай-ка прикинем высоту лейки над насосом. Это получится высота с 1 этажа на 2-й = 3 м, со 2-го на 3-й = ещё 3 м, и с пола 3-го до лейки = ещё 1,5 метра. Итого 3+3+1,5 = 7,5 метров.
Ок, втыкаем в формулу
p = ro * g * H = 1000 * 10 * 7,5 = 75 000 Па, или 75 кПа. Такое давление требуется Наталке.
Насос обещает 80 кПа, значит по условиям задачи должен дотянуть, Наталка может идти, и смело мыть всё что надо.
Но если вдруг насос сломается, то пусть она приходит ко мне. Я ей даже спинку потру. Конечно, только если она симпотная.