Question

Вагон массой 20 т, движущийся по горизонтальному пути со скоростью 2 м/с, догоняет вагон массой 40 т, движущийся со скоростью 1 м/с и сцепляется с ним.На сколько изменится механическая энергия вагонов после сцепления?

Answer 1

Ответ:

....................................

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения механической энергии. Поскольку сцепление является абсолютно неупругим, вся кинетическая энергия движущихся вагонов будет превращена во внутреннюю энергию системы.

Механическая энергия (E) определяется как сумма кинетической (K) и потенциальной (U) энергий:

E = K + U

Поскольку вагоны движутся по горизонтальному пути, их потенциальная энергия не изменяется. Таким образом, изменение механической энергии будет зависеть только от изменения кинетической энергии.

Кинетическая энергия (K) определяется как половина произведения массы (m) на квадрат скорости (v):

K = (1/2)mv^2

Для первого вагона массой 20 т (или 20 000 кг) и скорости 2 м/с, его кинетическая энергия составляет:

K1 = (1/2) * 20 000 * (2^2) = 40 000 Дж

Для второго вагона массой 40 т (или 40 000 кг) и скорости 1 м/с, его кинетическая энергия составляет:

K2 = (1/2) * 40 000 * (1^2) = 20 000 Дж

После сцепления вагонов, образуется одна система, и их кинетическая энергия будет суммироваться:

K_системы = K1 + K2 = 40 000 + 20 000 = 60 000 Дж

Таким образом, механическая энергия вагонов после сцепления составит 60 000 Дж.