Question

Железнодорожный вагон массой 30 т, движущийся со скоростью 2 м/с, столкнулся с неподвижно стоящим вагоном, после чего оба вагона начали двигаться со скоростью 1 м/с. Найдите массу второго вагона

Answer 1

Ответ:

Дано: m₁ = 30 000 кг, V₁ = 2 м/с, V₍об₎ - 1 м/с

Найти: m₂ - ?

Решение:

m₁V₁=(m₁+m₂)V₍об₎

m₁V₁=m₁V₍об₎+m₂V₍об₎

30 000×2 = 30 000×1 + m₂×1

60 000 = 30 000 + m₂

m₂=30 000кг

Ответ: 30т

Answer 2

Давайте воспользуемся законом сохранения импульса, чтобы решить эту задачу. Закон сохранения импульса утверждает, что сумма импульсов замкнутой системы остается постоянной, если на неё не действуют внешние силы.

Импульс (p) вычисляется как произведение массы (m) на скорость (v): p = m * v.

Пусть первый вагон массой m1 сталкивается со вторым вагоном массой m2.

Перед столкновением у первого вагона был импульс p1 = m1 * v1 (где v1 = 2 м/с), а у второго вагона был импульс p2 = m2 * 0 (так как он неподвижен, его скорость до столкновения равна 0).

После столкновения оба вагона движутся со скоростью 1 м/с, следовательно, импульс первого вагона становится p1' = m1 * 1, а импульс второго вагона становится p2' = m2 * 1.

Используя закон сохранения импульса, можно записать:

p1 + p2 = p1' + p2' m1 * v1 + m2 * 0 = m1 * 1 + m2 * 1

Так как m1 = 30 т (30000 кг) и v1 = 2 м/с:

30000 кг * 2 м/с + 0 = 30000 кг * 1 + m2 * 1

60000 кг*м/с = 30000 кг + m2

Из этого можно выразить массу второго вагона:

m2 = 60000 кг*м/с - 30000 кг = 30000 кг

Итак, масса второго вагона составляет 30000 кг или 30 тонн.