Какова скорость вагонетки после погрузки, если она имеет массу 1,5 тонны, движется без трения горизонтально

Чтобы решить данную задачу, мы можем воспользоваться законом сохранения импульса. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов перед взаимодействием тел равна сумме импульсов после взаимодействия.

Для нашей задачи это означает, что импульс вагонетки до погрузки должен быть равен импульсу вагонетки после погрузки углем.

Масса вагонетки до погрузки равна 1,5 тонны, что составляет 1500 кг. Скорость вагонетки до погрузки равна 6 км/ч. Чтобы перейти в систему Международных единиц измерения, переведем скорость из километров в метры в секунду.

1 км/ч = 1000 м/ч = \(\frac{1000}{3600}\) м/с \(\approx\) 0,278 м/с

Таким образом, скорость вагонетки до погрузки составляет 0,278 м/с.

Масса угля, добавляемого на вагонетку, равна 1 тонне, что составляет 1000 кг. Величина импульса угля может быть вычислена, умножив массу угля на скорость вагонетки до погрузки.

Импульс угля = масса угля × скорость вагонетки до погрузки
Импульс угля = 1000 × 0,278 = 278 кг·м/с

Таким образом, после погрузки, общий импульс системы (вагонетки и угля) должен быть равен 278 кг·м/с.

Теперь мы можем вычислить скорость вагонетки после погрузки, используя ту же формулу для импульса. Однако, теперь ​​массой вагонетки будет сумма исходной массы вагонетки и массы угля.

Масса вагонетки после погрузки = масса вагонетки до погрузки + масса угля
Масса вагонетки после погрузки = 1500 + 1000 = 2500 кг

Скорость вагонетки после погрузки можно найти, разделив импульс системы на ее массу.

Скорость вагонетки после погрузки = импульс системы / масса вагонетки после погрузки
Скорость вагонетки после погрузки = 278 / 2500 ≈ 0,111 м/с

Таким образом, скорость вагонетки после погрузки составляет приблизительно 0,111 м/с.