Якою буде швидкість руху вагонів після зчеплення, якщо залізничний вагон масою 45т, що рухається зі швидкістю 1,5 м/с, зіштовхнувся з нерухомим вагоном масою 30т та зчіпився з ним?
Ласка
Для того чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы сохранения импульса и массы.
Сначала рассмотрим, как изменится импульс системы в результате столкновения. Импульс определяется умножением массы на скорость, поэтому импульс первого вагона можно найти, умножив его массу на скорость:
\[импульс_1 = масса_1 \times скорость_1 = 45т \times 1,5 м/с = 67,5 т \cdot м/с\]
После зчепления вагоны движутся вместе со скоростью \(V\), которую мы хотим найти. Из закона сохранения импульса следует, что сумма импульсов до и после столкновения должна быть равной:
\[импульс_1 + импульс_2 = импульс_{общий}\]
где \(импульс_2\) - импульс второго вагона, а \(импульс_{общий}\) - импульс системы после зчепления. Поскольку второй вагон стоит неподвижно, его импульс равен нулю:
\[импульс_1 + 0 = импульс_{общий}\]
Таким образом, импульс системы после зчепления равен импульсу первого вагона:
\[импульс_{общий} = импульс_1 = 67,5 т \cdot м/с\]
Теперь, чтобы найти скорость системы после зчепления, нам нужно разделить импульс на общую массу системы. Общая масса системы равна сумме масс первого и второго вагонов:
\[масса_{общая} = масса_1 + масса_2 = 45т + 30т = 75т\]
Таким образом, получаем скорость системы после зчепления:
\[скорость_{общая} = \frac{импульс_{общий}}{масса_{общая}} = \frac{67,5 т \cdot м/с}{75т} = 0,9 м/с\]
Итак, скорость движения вагонов после зчепления составляет 0,9 м/с.
Сначала рассмотрим, как изменится импульс системы в результате столкновения. Импульс определяется умножением массы на скорость, поэтому импульс первого вагона можно найти, умножив его массу на скорость:
\[импульс_1 = масса_1 \times скорость_1 = 45т \times 1,5 м/с = 67,5 т \cdot м/с\]
После зчепления вагоны движутся вместе со скоростью \(V\), которую мы хотим найти. Из закона сохранения импульса следует, что сумма импульсов до и после столкновения должна быть равной:
\[импульс_1 + импульс_2 = импульс_{общий}\]
где \(импульс_2\) - импульс второго вагона, а \(импульс_{общий}\) - импульс системы после зчепления. Поскольку второй вагон стоит неподвижно, его импульс равен нулю:
\[импульс_1 + 0 = импульс_{общий}\]
Таким образом, импульс системы после зчепления равен импульсу первого вагона:
\[импульс_{общий} = импульс_1 = 67,5 т \cdot м/с\]
Теперь, чтобы найти скорость системы после зчепления, нам нужно разделить импульс на общую массу системы. Общая масса системы равна сумме масс первого и второго вагонов:
\[масса_{общая} = масса_1 + масса_2 = 45т + 30т = 75т\]
Таким образом, получаем скорость системы после зчепления:
\[скорость_{общая} = \frac{импульс_{общий}}{масса_{общая}} = \frac{67,5 т \cdot м/с}{75т} = 0,9 м/с\]
Итак, скорость движения вагонов после зчепления составляет 0,9 м/с.
Знаешь ответ?