Question

б) Решите задачу: Вагон массой 30000 кг, движущийся по горизонтальному пути со скоростью 1,5 м/с, автоматически на ходу сцепляется с неподвижным вагоном массой 20000 кг. С какой скоростью движутся вагоны после сцепки?

Answer 1

Ответ:

Скорость после сцепления может быть вычислена по формуле: Vf = (m1 * V1 + m2 * V2) / (m1 + m2), где Vf - скорость после сцепления, m1 и m2 - массы вагонов, V1 и V2 - скорости движения до сцепления. Вычисляем: Vf = (30000 kg * 1.5 m/s + 20000 kg * 0 m/s) / (30000 kg + 20000 kg) = 1.25 m/s.

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения импульса. Сумма импульсов системы до и после сцепки должна оставаться неизменной.

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

Для первого вагона массой 30000 кг и скоростью 1,5 м/с импульс будет равен: p1 = 30000 кг * 1,5 м/с = 45000 кг·м/с.

Для второго вагона массой 20000 кг, который изначально неподвижен, импульс будет равен нулю: p2 = 0 кг·м/с.

После сцепки оба вагона движутся с одной скоростью, которую мы обозначим как v.

Согласно закону сохранения импульса: p1 + p2 = (30000 кг + 20000 кг) * v = 50000 кг * v.

Таким образом, имеем уравнение: 45000 кг·м/с + 0 кг·м/с = 50000 кг * v.

45000 кг·м/с = 50000 кг * v.

Делим обе части уравнения на 50000 кг: 45000 кг·м/с / 50000 кг = v.

0,9 м/с = v.

Таким образом, после сцепки вагоны будут двигаться со скоростью 0,9 м/с.