Тележка, грузимая с кирпичами, движется по горизонтальным рельсам со скоростью 2,2 м/с. Масса всей системы, включая

Тележка, грузимая с кирпичами, движется по горизонтальным рельсам со скоростью 2,2 м/с. Масса всей системы, включая тележку и кирпичи, составляет 100 кг. Сопротивление движению тележки можно игнорировать. Когда кирпич, весом 10 кг, падает на тележку, он прилипает к ней со скоростью направленной вниз, перпендикулярно скорости тележки. Позже, в дне тележки, открывается люк и из него выпадает аналогичный кирпич вертикально вниз. Необходимо определить скорость тележки после выпадения этого кирпича.
Yaguar

Yaguar

Для решения данной задачи, нам необходимо применить закон сохранения импульса, который гласит, что сумма импульсов в системе до и после взаимодействия остается постоянной.

Импульс - это произведение массы на скорость. Обозначим массу тележки как \(m_1\) и массу выпавшего кирпича как \(m_2\). Также \(v_1\) - скорость тележки до взаимодействия, \(v_1"\) - скорость тележки после взаимодействия, \(v_2\) - скорость кирпича до взаимодействия, и \(v_2"\) - скорость кирпича после взаимодействия.

Сумма импульсов до взаимодействия равна сумме импульсов после взаимодействия:
\[m_1v_1 + m_2v_2 = m_1v_1" + m_2v_2"\]

Учитывая, что \(v_1 = 2,2 \, \text{м/c}\), \(m_1 = 100 \, \text{кг}\), \(m_2 = 10 \, \text{кг}\), а \(v_2 = -v_2"\) (так как скорость кирпича направлена вниз), мы можем решить данное уравнение относительно \(v_1"\):
\[100 \cdot 2.2 + 10 \cdot 0 = 100 \cdot v_1" - 10 \cdot (-v_1")\]

Выразим \(v_1"\):
\[v_1" = \frac{{100 \cdot 2.2 + 10 \cdot 0}}{{100 + 10}}\]

Вычислим значение \(v_1"\):
\[v_1" = \frac{{220 + 0}}{{110}} = \frac{{220}}{{110}} = 2 \, \text{м/c}\]

Таким образом, скорость тележки после выпадения кирпича равна \(2 \, \text{м/c}\).
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello