Question

Вагон массой 60 т, движущийся со скоростью 1,2 м / с, сталкивается с неподвнжной платформой массой 30 т. Какую скорость приобрела платформа, если скорость вагона после столкновения уменьшилась до 0,4 м / с? Пожалуйста, распишите подробно

Answer 1

Ответ: 1,6 м/с

Объяснение:

Решение на фото

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и законы сохранения энергии.

1. Закон сохранения импульса:

Импульс - это произведение массы на скорость, и он сохраняется в системе, если на неё не действует внешняя сила. Мы можем записать закон сохранения импульса для этой задачи:

Импульс вагона до столкновения (P1) + Импульс платформы до столкновения (P2) = Импульс вагона после столкновения (P3) + Импульс платформы после столкновения (P4)

2. Закон сохранения энергии:

Мы также можем использовать закон сохранения энергии, который гласит, что сумма кинетической энергии и потенциальной энергии в системе остается постоянной, если на неё не действуют внешние силы.

До столкновения: Кинетическая энергия вагона (K1) + Кинетическая энергия платформы (K2) = Постоянная энергия (K1 + K2)

После столкновения: Кинетическая энергия вагона (K3) + Кинетическая энергия платформы (K4) = Постоянная энергия (K3 + K4)

Теперь мы можем перейти к решению задачи:

Сначала найдем импульс вагона и платформы до столкновения:

Импульс вагона до столкновения (P1) = масса вагона × начальная скорость вагона P1 = 60 т × 1,2 м/с = 72 т*м/с

Импульс платформы до столкновения (P2) = масса платформы × начальная скорость платформы P2 = 30 т × 0 м/с = 0 т*м/с (платформа неподвижна)

Закон сохранения импульса гласит, что P1 + P2 = P3 + P4. Поскольку P2 равно нулю, то:

72 т*м/с = P3 + P4

Теперь мы знаем, что после столкновения сумма импульсов вагона и платформы составляет 72 т*м/с.

Следующий шаг - найти импульс вагона после столкновения (P3). Мы знаем, что скорость вагона после столкновения равна 0,4 м/с:

Импульс вагона после столкновения (P3) = масса вагона × скорость вагона после столкновения P3 = 60 т × 0,4 м/с = 24 т*м/с

Теперь мы можем использовать уравнение сохранения импульса для нахождения импульса платформы после столкновения (P4):

72 тм/с = 24 тм/с + P4

P4 = 72 тм/с - 24 тм/с = 48 т*м/с

Теперь у нас есть импульс платформы после столкновения (P4), который составляет 48 т*м/с.

Чтобы найти скорость платформы после столкновения, мы можем использовать импульс и массу платформы:

Скорость платформы после столкновения = P4 / масса платформы Скорость платформы после столкновения = 48 т*м/с / 30 т = 1,6 м/с

Итак, скорость платформы после столкновения составляет 1,6 м/с.