При столкновении вагона со стенкой, кинетическая энергия вагона преобразуется в потенциальную энергию деформированных пружин. Для определения максимальной деформации пружин используем закон сохранения энергии.
Изначальная кинетическая энергия вагона:
( E_к = \frac{mv^2}{2} = \frac{210^41^2}{2} = 1*10^4 Дж )
Максимальная потенциальная энергия деформированных пружин равна начальной кинетической энергии вагона:
( E_{пот} = 1*10^4 Дж )
Потенциальная энергия деформированных пружин связана с их максимальной деформацией следующим образом:
( E_{пот} = \frac{kx^2}{2} ),
где ( k ) - жёсткость пружины, ( x ) - максимальная деформация.
Таким образом, подставляя известные значения, находим максимальную деформацию пружин:
( 110^4 = \frac{110^6x^2}{2} )
( x^2 = \frac{210^4}{1*10^6} = 0.02 м )
Следовательно, максимальная деформация пружин составляет 0.02 метра.