Яку швидкість тепловозу потрібно мати для того, щоб штовхати поперед себе вагон

Question

Физика: Яку швидкість тепловозу потрібно мати для того, щоб штовхати поперед себе вагон такої ж маси, як вагон, що котиться зі швидкістю 2 м/с, коли тепловоз має масу 20 та рухається зі швидкістю

Gleb · Accepted Answer

Давайте решим эту задачу вместе. Чтобы найти скорость тепловоза, необходимую для штовхания вагона, мы можем использовать законы сохранения импульса.

Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до и после столкновения должна оставаться неизменной.

Импульс (p) определяется как произведение массы (m) на скорость (v): \(p = m \cdot v\).

У нас есть два объекта: вагон (масса m1 и скорость v1) и тепловоз (масса m2 и скорость v2). Мы хотим найти скорость тепловоза (v2), необходимую для штовхания вагона такой же массы, как вагон, шиныящийся со скоростью 2 м/с (v1).

До столкновения, импульс вагона равен импульсу тепловоза:
\(m_1 \cdot v_1 = m_2 \cdot v_2\).

Мы знаем, что масса вагона (m1) равна массе, шиныящегося вагона (20 тонн), а скорость вагона (v1) равна 2 м/с. Масса тепловоза (m2) равна 20 тонн, а скорость тепловоза (v2) - то, что мы хотим найти.

Подставим известные значения в уравнение:
\(20 \cdot 2 = 20 \cdot v_2\).

Проведем вычисления:
\(40 = 20v_2\).

Теперь разделим обе части уравнения на 20:
\(v_2 = \frac{40}{20}\).

Выполним деление:
\(v_2 = 2\) (м/с).

Таким образом, чтобы штовхнуть вагон такой же массы, как вагон, движущийся со скоростью 2 м/с, тепловоз должен иметь скорость 2 м/с по направлению движения вагона.

Яку швидкість тепловозу потрібно мати для того, щоб штовхати поперед себе вагон такої ж маси, як вагон, що котиться

Gleb

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!