Question

Две тележки, изначально, соединены сжатой пружинной, которая удерживается в сжатом состояние нитью. Когда нить перерезают тележки приходят в движение. Скорость первой тележки 15 м/с второй тележки 5 м/с. Чему равна масса второй тележки, если масса первой тележки 200 грамм. Ответ дать в граммах.​

Answer 1

Ответ:

600г

V1*m1=V2*m

V1*m1=3000

3000/5=600г

Answer 2

Давайте воспользуемся законами сохранения импульса и энергии, чтобы решить эту задачу.

Сначала давайте определим импульс системы до разрыва нити. Импульс системы будет равен сумме импульсов каждой тележки, так как внутренние силы (пружина и нить) не оказывают внешних горизонтальных импульсов на систему.

Импульс первой тележки (масса 200 г, скорость 15 м/с): $P_1 = m_1 \cdot v_1 = 0.2 \, \text{кг} \cdot 15 \, \text{м/с} = 3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}.$

Импульс второй тележки (пусть масса второй тележки будет $m_2$, а её скорость $v_2 = 5 \, \text{м/с}$): $P_2 = m_2 \cdot v_2.$

Сумма импульсов до разрыва нити: $P_{\text{сум}} = P_1 + P_2 = 3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} + m_2 \cdot 5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}.$

После разрыва нити, система не оказывается под действием горизонтальных сил, и следовательно, сумма импульсов остается постоянной. Это означает, что после разрыва нити: $P_{\text{сум}} = P_{1, \text{после}} + P_{2, \text{после}}.$

Так как вторая тележка оказалась в покое (ее начальная скорость была нулевой), то её импульс после разрыва нити будет равен нулю: $P_{2, \text{после}} = 0.$

Следовательно, импульс первой тележки после разрыва нити равен сумме импульсов до разрыва нити: $P_{1, \text{после}} = P_{\text{сум}} = 3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} + m_2 \cdot 5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}.$

Используя импульс и скорость первой тележки после разрыва нити, мы можем найти массу второй тележки: $P_{1, \text{после}} = m_1 \cdot v_{1, \text{после}}.$

Разрешим это уравнение относительно $m_2$: $3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} + m_2 \cdot 5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 0.2 \, \text{кг} \cdot v_{1, \text{после}}.$

Теперь, подставив $v_{1, \text{после}} = 15 \, \text{м/с}$, мы можем решить это уравнение для $m_2$: $3 + 5 m_2 = 0.2 \cdot 15 \Rightarrow 5 m_2 = 0.2 \cdot 15 - 3 \Rightarrow m_2 = \frac{0.2 \cdot 15 - 3}{5}.$

Вычислим значение $m_2$: $m_2 = \frac{3 - 3}{5} = 0 \, \text{кг}.$

Однако, полученный результат не имеет физического смысла. Вероятно, что при такой задаче возникло какое-то недоразумение или ошибка в начальных данных или их интерпретации.