В) Какую скорость приобретет вагон с песком после того, как в него попадет

Question

Физика: В) Какую скорость приобретет вагон с песком после того, как в него попадет горизонтально летящий снаряд весом 1200 Н, летящий со скоростью 500 м/с и застревающий в вагоне? Рассмотрите два случая

Золотой_Ключ · Accepted Answer

Хорошо! Давайте решим эту задачу пошагово. Для начала, нам понадобится использовать законы сохранения импульса и механической энергии.

Пусть

v_{1}

- начальная скорость вагона,

m_{1}

- масса вагона,

v_{2}

- конечная скорость вагона,

m_{2}

- масса вагона с песком,

v_{с н а р я д}

- скорость снаряда,

m_{с н а р я д}

- масса снаряда.

1) Когда вагон стоял неподвижно:
Используя закон сохранения импульса:

m_{1} \cdot v_{1} + m_{с н а р я д} \cdot v_{с н а р я д} = (m_{1} + m_{2}) \cdot v_{2}

Заменяя значения:

m_{1} \cdot 0 + 1200 Н \cdot 500 м/с = (m_{1} + m_{2}) \cdot v_{2}

Так как вагон был неподвижен,

v_{1} = 0

, поэтому уравнение упрощается:

1200 Н \cdot 500 м/с = (m_{1} + m_{2}) \cdot v_{2}

Теперь мы можем решить это уравнение для

v_{2}

.

2) Когда вагон двигался со скоростью 36 км/ч в том же направлении, что и снаряд:
В этом случае нужно учитывать начальную скорость вагона. Используем тот же закон сохранения импульса:

(m_{1} \cdot v_{1} + m_{с н а р я д} \cdot v_{с н а р я д}) - m_{1} \cdot v_{1} = (m_{1} + m_{2}) \cdot v_{2}

Заменяем значения и переводим скорость вагона из км/ч в м/с:

(m_{1} \cdot 36 км/ч + 1200 Н \cdot 500 м/с) - m_{1} \cdot (36 км/ч \cdot \frac{1000}{3600} \frac{м}{с}) = (m_{1} + m_{2}) \cdot v_{2}

Также, как и в первом случае, мы можем решить это уравнение для

v_{2}

.

В обоих случаях полученное значение

v_{2}

будет показывать скорость, которую приобретет вагон с песком после столкновения с снарядом.

В) Какую скорость приобретет вагон с песком после того, как в него попадет горизонтально летящий снаряд весом 1200

Золотой_Ключ

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!