54 км/ч = 15 м/с, 72 км/ч = 20 м/с
Второй закон Ньютона:
Можно найти время разгона.
Δt = (m Δv)/F = (5000 кг * (20 м/с - 15 м/с)) / (2500 Н) = 10 с
Тогда ускорение
a = Δv / Δt = (20 м/с - 15 м/с) / 10 с = 0,5 м/с^2
Путь
S = (v1 + v2) * Δt / 2 = (20 м/с + 15 м/с) * 10 с / 2 = 175 м
Vср=весь путь/все время=S/(S/2V1)+S/(2V2)=1/(1/140+1/60)=
1/(3/420+7/420)=1/(10/420)=1/(1/42)=42 км/ч - средняя скорость.
t1=S/2:V1=S/(2V1); t2=S/(2V2).
Потенциальная энергия отсутствует, поэтому закон изменения энергии принимает вид:
Анр = Ек2 - Ек1
Aнр = FScosa = FS
FS = -
Подставляем, находим искомую силу F.
F = 108кН
Период уменьшится в 2 раза потому что
T=2*π*√m/k
T~√1/k