На платформу массой 0,8 т, которая движется равномерно по горизонтальному пути со скоростью 0,2 м/с, поместили сверху груз массой 0,2 т. Какая стала скорость платформы после этого? Приведите подробное решение и приложите рисунок. Прошу воздержаться от шуток и неправильных ответов.
Лина
Хорошо, давайте решим эту задачу. Для начала, воспользуемся законом сохранения импульса, который гласит: сумма импульсов взаимодействующих тел остается постоянной.
Импульс - это произведение массы тела на его скорость. Обозначим массу платформы как \(m_1\) и массу груза как \(m_2\). Также обозначим начальную скорость платформы как \(v_1\) и конечную скорость платформы после помещения груза как \(v_2\).
Таким образом, начальный импульс платформы будет равен \(m_1 \cdot v_1\), а начальный импульс груза будет равен \(m_2 \cdot 0\), так как груз изначально покоится. Их сумма будет равна:
\[m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot 0\]
После того как груз помещен на платформу, платформа и груз будут двигаться вместе с одной скоростью \(v_2\), поэтому их конечный импульс будет равен:
\[(m_1 + m_2) \cdot v_2\]
Исходя из закона сохранения импульса, начальный импульс должен быть равен конечному импульсу:
\[m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot 0 = (m_1 + m_2) \cdot v_2\]
Подставляя значения из условия задачи (масса платформы \(m_1 = 0,8\) тонны, масса груза \(m_2 = 0,2\) тонны, начальная скорость платформы \(v_1 = 0,2\) м/с), получаем:
\[0,8 \cdot 0,2 + 0,2 \cdot 0 = (0,8 + 0,2) \cdot v_2\]
Упрощаем выражение:
\[0,16 = 1 \cdot v_2\]
Получаем, что \(v_2 = 0,16\) м/с.
Таким образом, скорость платформы после помещения груза составит 0,16 м/с.
Чтобы визуально представить ситуацию, приложу рисунок:
Надеюсь, ответ был достаточно подробным и понятным для школьника.
Импульс - это произведение массы тела на его скорость. Обозначим массу платформы как \(m_1\) и массу груза как \(m_2\). Также обозначим начальную скорость платформы как \(v_1\) и конечную скорость платформы после помещения груза как \(v_2\).
Таким образом, начальный импульс платформы будет равен \(m_1 \cdot v_1\), а начальный импульс груза будет равен \(m_2 \cdot 0\), так как груз изначально покоится. Их сумма будет равна:
\[m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot 0\]
После того как груз помещен на платформу, платформа и груз будут двигаться вместе с одной скоростью \(v_2\), поэтому их конечный импульс будет равен:
\[(m_1 + m_2) \cdot v_2\]
Исходя из закона сохранения импульса, начальный импульс должен быть равен конечному импульсу:
\[m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot 0 = (m_1 + m_2) \cdot v_2\]
Подставляя значения из условия задачи (масса платформы \(m_1 = 0,8\) тонны, масса груза \(m_2 = 0,2\) тонны, начальная скорость платформы \(v_1 = 0,2\) м/с), получаем:
\[0,8 \cdot 0,2 + 0,2 \cdot 0 = (0,8 + 0,2) \cdot v_2\]
Упрощаем выражение:
\[0,16 = 1 \cdot v_2\]
Получаем, что \(v_2 = 0,16\) м/с.
Таким образом, скорость платформы после помещения груза составит 0,16 м/с.
Чтобы визуально представить ситуацию, приложу рисунок:
+------------------------+
| Груз (0,2 т) |
+------------------------+
|
|
+------------------------+
| Платформа |
+------------------------+
Надеюсь, ответ был достаточно подробным и понятным для школьника.
Знаешь ответ?