Закон сохранения энергии гласит, что сумма потенциальной и кинетической энергии всегда постоянна( так как энергия никуда не исчезает и не берется из ниоткуда). запишим этот закон:
Е=Ек+Еп; Е=(m*v*v)/2+mgh.
в первой ситуации, когда тело находясь на высоте не падает, закон имеет вид:
Е1=(m*0*0)/2+mgh
во второй ситуации на половине пути:
Е2=(m*v*v)/2+mgh/2
по закону сохранения энергии:
Е1=E2
(m*v*v)/2+mgh/2=(m*0*0)/2+mgh; |*2
m*v*v+mgh=2mgh
v*v=(2mgh-mgh)/m
v*v=gh
из полученной записи считаем кинетическую энергию в середине пути:
Е кинетическая= (2кг*10н/кг*15м)/2=150 Н
E потенциальная=2кг*10Н/кг*15 м/2=150Н
Дано:
m=20 т=20*10^3 кг
x=15 см=15*10^-2 м
k=2 МН/м=2*10^6 Н
V-?
Закон сохранения энергии для нашего случая гласит, что кинетическая энергия вагона равна потенциальной энергии сжатых пружин буфера:
Eк=mV^2/2 Eп=2kx^2/2
Ek=Eп => mV^2/2=2kx^2/2
V=x*sqrt(2k/m)=15*10^-2*sqrt(2*2*10^6/20*10^3)=15*10^-2*sqrt200=15*10^-2*14,1=2,115 м/c=7,6 км/ч
ответ: Вагон двигался со скоростью 7,6 км/ч
Объяснение: