Question

Вагон масою 20 т рухається зі швидкістю 10.8 км/год і стикається з нерухомим вагоном масою 40 т. З якою швидкістю рухатимуться вагони після спрацювання автощеплення?​

Answer 1

Ответ:

автосцепление -значит удар асолютно неупругий, по закону сохр. импульса:

m1*v1=(m1+m2)*v, v=20*10.8/(20+40)= 3.6 км/час

Answer 2

Для визначення швидкості, з якою вагони рухатимуться після спрацювання автощеплення, ми можемо використовувати закон збереження імпульсу, який гласить, що сума імпульсів системи залишається постійною, якщо на систему не діють зовнішні сили.

Імпульс (P) визначається як добуток маси (m) на швидкість (v):

P = m * v

Початковий імпульс системи (до зіткнення) буде дорівнювати імпульсу першого вагона плюс імпульсу другого вагона:

P початковий = (маса першого вагона * швидкість першого вагона) + (маса другого вагона * швидкість другого вагона)

P початковий = (20 т * 10.8 км/год) + (40 т * 0 км/год) # Другий вагон нерухомий

Розрахунок імпульсу:

P початковий = (20,000 кг * 10.8 м/с) + (40,000 кг * 0 м/с) # Переведемо масу в кілограми та швидкість в м/с

P початковий = 216,000 кг м/с

Після автощеплення, система буде рухатися з однією загальною швидкістю (V). Ми можемо визначити цю швидкість, розділивши загальний імпульс системи на загальну масу системи:

P після = (20 т + 40 т) * V

P після = 60 т * V

Тепер ми знаємо, що P початковий = P після, оскільки імпульс залишається постійним:

216,000 кг м/с = 60 т * V

Після вирішення рівняння для V ми отримаємо швидкість після спрацювання автощеплення:

V = (216,000 кг м/с) / (60 т)

V = 3600 м/с

Але це є швидкість у метрах за секунду. Щоб отримати швидкість в кілометрах за годину, ми переведемо її:

V = 3600 м/с * (3.6 км/год) = 12,960 км/год

Отже, після спрацювання автощеплення вагони будуть рухатися зі швидкістю приблизно 12,960 км/год.