Вагон, массой 60 тонн, катится по металлическим рельсам и сталкивается с другим вагоном, массой 80 тонн в тот момент, когда его скорость равна 10 м/с. В результате сцепления вагонов, они начинают двигаться вместе. Определить расстояние, которое пройдут сцепленные вагоны, прежде чем они остановятся. Коэффициент трения качения для колес данного радиуса принять равным µ=0,005.

Применим сумму импульсов тел:

V = (60*10+80*0) / (60+80) = 600/140 = (30/7) м/с.

Кинетическая энергия двух вагонов равна:

Wk = (mV²/2) = ((140*10³) * (30/7) ²) / 2 = 63000000 / 49 ≈ 1285714 Дж.

Fтр = kmg = 0,005*140*10 ³*10 = 7000 H.

Энергия вагонов расходуется на преодоление силы трения.

Wk = Fтр*L.

Отсюда получаем ответ: L = Wk/Fтр = 1285714/7000 = 183,7 м.

Если значение g примем равным не 10, а 9,81, то:

- Fтр = kmg = 0,005*140*10³*9,81 = 6867 H,

- L = Wk/Fтр = 1285714/6867 = 187,2 м.