1. Тело массой 2 кг падает с некоторой высоты над Землей. В мо¬мент падения на Землю его скорость равна 40 м/с. Чему равна энер¬гия тела? С какой высоты падает тело?
2. Локомотив массой 100 т подошёл к составу вагонов со скоростью 1 м/с. Найти силу удара при автосцепке с первым вагоном, если пружина-амортизатор сцепки сжалась на 5 см.
1. Если тело падает с некой высоты без начальной скорости, то в момент падения полная энергия равна кинетической E= m*v^2/2= 2*40^2/2 = 1600 (Дж) . Эта же энергия должна быть равна потенциальной в момент падения по закону сохранения энергии. m*g*h = m*v^2/2, отсюда h=v^2/(2*g) = 1600/20 = 80 (м)
2. По закону сохранения энергии кинетическая энергия локомотива m*v^2/2 должна быть равна потенциальной энергии пружины k*x^2/2
Сила удара равна силе упругости по третьему закону Ньютона F = k*x
Подставим, получим F = m*v^2/x
⇢