Грузовой вагон 6000 кг катится по рельсам с незначительным трением. Автомобиль останавливается комбинацией двух спиральных пружин

| - | - *** k1 *** \\\ k2 \\\

Обе пружины описываются законом Гука и имеют постоянные пружины k1 = 1600 Н / м и k2 = 3400 Н / м.
k1 k2
<30 cm > <>
После того, как первая пружина сжимает расстояние 30,0 см, вторая пружина действует с первой, увеличивая усилие при возникновении дополнительного сжатия. Автомобиль останавливается через 50,0 см после первого контакта с двухпружинной системой. Найти начальную скорость автомобиля

На обеих рисунках рычаги в равновесии

Объяснение:

У нас два момента силы М1 и М2 (слева и справа от центра рычага)

M1 = F1 · L1

M2= F2 · L2

Ну и приравниваем их так как моменты всё же РАВНЫ M1=M2

F1 · L1 = F2 · L2

Если моменты силы равны тот рычаг будет в РАВНОВЕСИИ.  Это нам надо и выяснить.

Предположим что каждая гиря  - 1Дж, каждое деление на рычагу 1 см.

Подсчитываем что там на рисунке и подставляем в формулу

На первом рисунке (слева)

слева рычага: L1 = 4 см  ;   F1 = 1 Дж

M1 = F1 · L1

М1 = 4 * 1 ;   М1 = 4

справа рычага: L = 2 см  ;   F = 2 Дж

M2 = F2 · L2

М2 = 2 *2 ;  М2 = 4

Моменты ОДИНАКОВЫ, значит РАВНОВЕСИЕ

На втором рисунке (справа)

слева рычага: L1 = 2 см  ;   F1 = 3 Дж

M1 = F1 · L1

М1 = 2 * 3 ;   М1 = 6

справа рычага: L = 3 см  ;   F = 2 Дж

M2 = F2 · L2

М2 = 3 *2 ;  М2 = 6

Моменты ОДИНАКОВЫ, значит РАВНОВЕСИЕ

Давай немного теории:

Сила, с которой тело давит на опору , называют весом.

Вес тела обозначают  P и измеряют в ньютонах ( H ) ( а если в килограммах то в 9,8 раз меньше m=, это будет уже масса). Если у тебя 45 кг - это твоя масса, а весишь ты 450 Ньютон. То есть давишь на весы с силой 450 Ньютон.

Любую силу обозначают через F . Хотя в данном случае можно  применить Р.

Произведение модуля силы, вращающей тело, на её плечо называется моментом силы.

Рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если момент силы, вращающей его по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающей его против часовой стрелки.

Это правило, называемое правилом моментов, можно записать в виде формулы: M1=M2 .

Момент силы  M = F · L

Итак, у нас есть две гири и одна ниже другой на два метра. Их отпускают и через две секунды они будут на одной высоте. Нужно найти частность их масс.
Во-первых, за две секунды обе гири проедут 1 м.
Во-вторых, их суммарная сила которая тянет их равна
Fсум = Fб - Fм
(m1+m2)a = m1g - m2g

Найдем ускорение
S=Uo*t + 1/2 *a*t^2 Uo=0
S=1/2 * a * t^2
a=2S/t^2 = 2*1м/2^2 = 2/4 = 0.5м/с^2

m1a+m2a = m1g - m2g
m2(a+g)=m1(g-a)
m1/m2 = (a+g)/(g-a) = 10.5 / 9.5 = 1.1

ответ: Масса тяжелой гири в 1,1 раз больше массы легкой
Вопросы в комменты, ставим лучший