Question

Вагон массой 20 t, движущийся со скоростью 0,3 m/s, сталкивается с неподвижным вагоном массой 30 t. Сколько (%) импульса теряет система, если столкновение неупругое?​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

при неупругом столкновении теряется не импульс а энергия, вернее она не теряется а уходит на неупругую деформацию и нагрев.

а вот импульс, согласно закона сохранения импульса, не теряется

поэтому (без вычислений)

ответ 0% импульса теряет система

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии. Поскольку столкновение неупругое, в системе сохраняется импульс, но не сохраняется кинетическая энергия.

Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов до и после столкновения остается постоянной. Мы можем записать это как:

$m_1v_1 + m_2v_2 = (m_1 + m_2)v$

где $m_1$ и $m_2$ - массы вагонов, $v_1$ и $v_2$ - их начальные скорости, а $v$ - конечная скорость системы после столкновения.

В данном случае $m_1 = 20 \, \text{тонн} = 20,000 \, \text{кг}$, $v_1 = 0.3 \, \text{м/с}$, $m_2 = 30 \, \text{тонн} = 30,000 \, \text{кг}$, и $v_2 = 0 \, \text{м/с}$ (поскольку один из вагонов неподвижен). Мы хотим найти $v$.

Используя указанные значения, мы можем решить уравнение:

$20,000 \, \text{кг} \cdot 0.3 \, \text{м/с} + 30,000 \, \text{кг} \cdot 0 \, \text{м/с} = (20,000 \, \text{кг} + 30,000 \, \text{кг}) \cdot v$

$6,000 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 50,000 \, \text{кг} \cdot v$

$v = \frac{6,000 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{50,000 \, \text{кг}} = 0.12 \, \text{м/с}$

Теперь, чтобы найти процент потери импульса, мы можем сравнить начальный и конечный импульс системы:

Импульс до столкновения: $m_1v_1 + m_2v_2 = (20,000 \, \text{кг} \cdot 0.3 \, \text{м/с}) + (30,000 \, \text{кг} \cdot 0 \, \text{м/с}) = 6,000 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}$

Импульс после столкновения: $50,000 \, \text{кг} \cdot 0.12 \, \text{м/с} = 6,000 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}$

Импульс остался неизменным, поэтому процент потери импульса составляет 0%.