Дано:
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