Question

Вагон массой 80 т, движущийся со скоростью 0,7 м/с, сцепился с неподвижным вагоном массой 60 т. Определите скорость движения вагон после сцепки. А 0,2 м/с Б 0,3 м/с В 0,4 м/с Г 0,6 м/с

Answer 1

Дано: m₁ = 80 т, m₂ = 60 т, υ₁ = 0,7 м/с, υ₂ = 0.

Найти: υ - ?

Решение. Когда подвижный вагон сцепляется с неподвижным, после чего они едут вместе в одном направлении, происходит абсолютно неупругое столкновение - столкновение, в результате которого тела движутся как одно целое. Импульс системы тел (двух вагонов) сохраняется: m₁υ₁ = (m₁ + m₂)υ. Отсюда υ = m₁υ₁/(m₁ + m₂) = 80 × 0,7/(80 + 60) = 56/140 = 0,4 м/с.

Ответ: В.

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения импульса.

Импульс (представленный как p) определяется как произведение массы объекта на его скорость: p = m * v, где m - масса, v - скорость.

Перед сцепкой общий импульс вагонов равен сумме их импульсов. После сцепки общий импульс также должен остаться неизменным.

Масса первого вагона (80 т) умноженная на его скорость (0,7 м/с) даёт его импульс перед сцепкой: p1 = 80 т * 0,7 м/с = 56 т·м/с.

Масса второго вагона (60 т) равна массе после сцепки. Пусть его скорость после сцепки будет v2.

Тогда, общий импульс после сцепки равен сумме импульсов вагонов до сцепки: p1 + p2 = 56 т·м/с + 60 т * v2.

Согласно закону сохранения импульса, этот общий импульс должен быть равен общему импульсу до сцепки, поэтому:

56 т·м/с + 60 т * v2 = 56 т·м/с.

Решая это уравнение относительно v2, получим:

60 т * v2 = 0 т·м/с.

Так как второй вагон неподвижен после сцепки, его скорость равна 0 м/с.

Таким образом, скорость движения первого вагона после сцепки будет 0,7 м/с.

Ответ: А) 0,2 м/с