Какова жесткость буферных пружин железнодорожного вагона, масса которого составляет 60 тонн, если они сжимаются на

Тема занятия: Жесткость буферных пружин и период горизонтальных колебаний

Разъяснение: Жесткость буферных пружин является физической величиной, которая описывает их способность сжиматься при приложении силы. Она измеряется в Н/м (ньютонах на метр) или Н/см (ньютонах на сантиметр). Жесткость буферных пружин можно вычислить по формуле:

жесткость = сила / сжатие

Где сила измеряется в ньютонах (Н) и сжатие - в метрах (м) или сантиметрах (см).

В данной задаче у нас имеется сила 30 кН (30000 Н) и сжатие 1 см (0,01 м). Подставляя значения в формулу, получим:

жесткость = 30000 Н / 0,01 м = 3 000 000 Н/м

Теперь, чтобы вычислить период горизонтальных поступательных колебаний (Т), мы можем использовать формулу:

Т = 2π√(масса / жесткость)

Где масса измеряется в килограммах (кг) и жесткость - в Н/м.

В данной задаче масса составляет 60 тонн (60000 кг). Подставляя значения в формулу, получим:

Т = 2π√(60000 кг / 3 000 000 Н/м) ≈ 1.833 секунды

Таким образом, период горизонтальных поступательных колебаний составляет около 1.833 секунды.

Совет: Чтобы лучше понять жесткость буферных пружин и период колебаний, рекомендуется изучить законы гармонических колебаний и основы механики. Это поможет уяснить связь между силой, жесткостью и массой тела, а также формулы, используемые для их вычисления.

Практика: Вагон массой 40 тонн сжимается буферными пружинами на 2 см при действии силы величиной 25 кН. Определите жесткость буферных пружин и период возможных горизонтальных поступательных колебаний.