Вагон массой m= 40 т движется на упор со скоростью 0,1 м/с. при полном торможении вагона буферные пружины сжимаются на 10см. определить максимальную силу fмакс сжатия буферных пружин и продолжительность торможения.
1 Дано t=20 c R=10Ом U=12В Найти q Решение I=U/R I=q/t I=12В/10Ом=1.2A Мы нашли силу тока 1.2A=q/20c q=20c*1.2A q=24кл A=UIделтьта(t) A=12B*1.2A*20C A=288Дж 2 Дано q=20Кл R=0,5Oм A=100Дж Найти t Решение A=qU 100=20U U=5B I=U/R I=5/0.5 I=10A I=q/t t=q/I t=20Kл/10A t=2c 3.Дано R(1)=24Ом R(2)=10Ом R(3)=0.2Ом I=3.4A Найти U на каждом из приборов Решение: Так как приборы подключены последовательно то сила тока на всех участах цепи одинакова По закону Ома найдем напряжение на всех участках цепи U(1)=R(1)*I U(2)=R(2)*I U(3)=R(3)*I U(1)=24Ом*3.4A U(1)= 81.6В U(2)=10Ом*3.4A U(2)=34В U(3)=0.2Ом*3.4A U(3)=0.68В
m = 40 т = 40 000 кг
V = 0,1 м/с
ΔX = 10 см = 0,10 м
Находим кинетическую энергию вагона:
Ек = m·V² /2 = 40 000·0,1² / 2 = 200 Дж
Работа сжатия буферных пружин:
А =k·(Δx)² /2 = k·0,10² / 2= 0,005·k Дж
По закону сохранения энергии:
Ек = А
200 = 0,005·k
k = 200/0,005 = 40 000 H/м - жесткость буферов
По закону Гука
F = k·ΔX = 40 000·0,10 = 4 000 H = 4 кН
По закону сохранения импульса:
F·t = m·V
t = m·V / F = 40000·0,1 / 4 000 = 1 c - продолжительность торможения