Какую работу выполнил паровоз во время сжатия пружин буферов при заднем ходе на 10 см, если сила, необходимая

Тарантул

52

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать закон Гука, который описывает связь между силой и смещением пружины. Закон Гука гласит, что сила \( F \), необходимая для сжатия или растяжения пружины, прямо пропорциональна смещению \( x \) этой пружины относительно равновесного положения. Математически это записывается следующим образом:
\[ F = kx \]
где \( k \) - коэффициент упругости пружины.

В данной задаче сила, необходимая для сжатия буферов на 1 см, равна 3∙ 105 Н. Переведем это значение в СИ единицы, заменив см на метры:
\[ F = 3∙ 105 \, \text{Н} = 3∙ 10^5 \, \text{Н} = 3∙ 10^5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}^2 \]

Нам также известно, что при заднем ходе паровоз сжал пружины на 10 см. Переведем см в метры:
\[ x = 10 \, \text{см} = 0.1 \, \text{м} \]

Теперь у нас есть все данные для решения задачи. Мы можем применить закон Гука, чтобы найти работу \( W \), выполненную паровозом во время сжатия пружин:
\[ W = \text{сила} \times \text{смещение} = F \times x = (3∙ 10^5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}^2) \times (0.1 \, \text{м}) \]

Выполним необходимые вычисления:
\[ W = (3∙ 10^5) \times (0.1) = 3∙ 10^4 \, \text{кг} \cdot \text{м}^2/\text{с}^2 \]

Ответ: Паровоз выполнит работу во время сжатия пружин буферов при заднем ходе равную \( 3∙ 10^4 \, \text{кг} \cdot \text{м}^2/\text{с}^2 \)