Question

Вагон массой 4,5 т движется со скоростью 8 м/с и сталкивается с покоящимся вагоном массой 1,5 т. Найти скорость вагоном после автосцепки.

Answer 1

(m₁ + m₂)v₂ = m₁v₁
v₂ = m₁v₁/(m₁ + m₂) = 4500*8/(4500 + 1500) = 6 м в сек

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения импульса. По этому закону сумма импульсов системы до и после столкновения должна оставаться постоянной.

Импульс выражается как произведение массы на скорость: импульс = масса × скорость.

До столкновения импульс первого вагона равен (4,5 т) × (8 м/с) = 36 т·м/с.

Импульс второго вагона равен (1,5 т) × 0 м/с = 0 т·м/с (так как второй вагон покоится).

После столкновения эти два импульса складываются, и сумма импульсов должна оставаться равной 36 т·м/с.

Пусть скорость после автосцепки обоих вагонов составляет V м/с. Тогда импульс первого вагона после столкновения будет (4,5 т) × V м/с, а импульс второго вагона после столкновения будет (1,5 т) × V м/с.

Сумма импульсов после столкновения равна 36 т·м/с:

(4,5 т) × V м/с + (1,5 т) × V м/с = 36 т·м/с

Упростим выражение:

6 т × V м/с = 36 т·м/с

Разделим обе части уравнения на 6 т:

V м/с = 36 т·м/с / 6 т = 6 м/с

Таким образом, скорость вагона после автосцепки будет равна 6 м/с.