Question

Платформа массой 600 кг движется со скоростью 3 м/с, а навстречу ей со скоростью 2 м/с едет тележка массой 30 кг. После неупругого соударения тележки движутся вместе. В каком направлении и с какой скоростью они будут двигаться?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

m₁ = 600 кг

V₁ = 3 м/с

m₂ = 30 кг

V₂ = 2 м/с

____________

U - ?

Поскольку тела движется навстречу друг другу, то суммарный импульс системы до взаимодействия:

p₁ = m₁·V₁ - m₂·V₂ = 600·3 - 30·2 = 1 740 кг·м/с       (1)

Импульс после соударения:

p₂ = ( m₁ + m₂)·U = 630·U  кг·м/с                               (2)

Приравняем (2) и (1):

630·U = 1 740

U = 1740 / 630 ≈ 2,8 м/с

Система движется в ту же сторону, куда двигалась платформа.

                   

Answer 2

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

1. Закон сохранения импульса: Импульс системы до соударения равен импульсу системы после соударения.

Импульс до соударения (платформы) = масса * начальная скорость платформы Импульс до соударения (тележки) = масса * начальная скорость тележки

Импульс после соударения (платформы и тележки) = (масса платформы + масса тележки) * конечная скорость

2. Закон сохранения механической энергии: Механическая энергия системы до соударения равна механической энергии системы после соударения.

Механическая энергия до соударения = Механическая энергия после соударения

Механическая энергия = кинетическая энергия = (1/2) * масса * скорость^2

Давайте применим эти два закона.

Импульс до соударения (платформы) = 600 кг * 3 м/с = 1800 кг·м/с Импульс до соударения (тележки) = 30 кг * (-2 м/с) = -60 кг·м/с (отрицательное значение, так как тележка движется в обратном направлении)

Импульс после соударения (платформы и тележки) = (600 кг + 30 кг) * V (где V - конечная скорость после соударения)

Согласно закону сохранения импульса: 1800 кг·м/с - 60 кг·м/с = (630 кг) * V

Из этого уравнения найдем конечную скорость V: 1740 кг·м/с = 630 кг * V V = 1740 кг·м/с / 630 кг ≈ 2,76 м/с

Таким образом, после неупругого соударения платформа и тележка будут двигаться вместе в направлении движения платформы со скоростью около 2,76 м/с.