Question

Платформа с песком катится по горизонтальным рельсам без трения со скоростью 1 м/с. Навстречу платформе летит снаряд массой 2 кг с горизонтальной скоростью 7 м/с. Снаряд попадает в песок и застревает в нем. Чему будет равна скорость платформы после соударения, если её масса равна 10 кг?

Answer 1

m1v1+m2v2=(m1+m2)u

1•10-2•7=(2+10)u

-4=12u.       u=-4/12= -1/3≈ -0,33 м/с. Знаку минус указывает, что платформа поедет в противоположную сторону первоначальн движ.

Answer 2

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения импульса. Импульс системы до соударения должен быть равен импульсу системы после соударения.

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

Пусть V_платформы - скорость платформы после соударения, а V_снаряда - скорость снаряда после соударения (которая равна нулю, так как он застревает в песке).

Закон сохранения импульса можно записать следующим образом:

Импульс до соударения = Импульс после соударения

(Масса платформы * Скорость платформы) + (Масса снаряда * Скорость снаряда) = (Масса платформы * Скорость платформы после соударения) + (Масса снаряда * Скорость снаряда после соударения)

Перед соударением платформа движется с постоянной скоростью 1 м/с, а снаряд движется навстречу со скоростью 7 м/с. После соударения снаряд застревает в песке и его скорость становится равной нулю.

Теперь можем записать уравнение:

(10 кг * 1 м/с) + (2 кг * 7 м/с) = (10 кг * V_платформы) + (2 кг * 0 м/с)

Решим уравнение:

10 кг + 14 кг = 10 кг * V_платформы

24 кг = 10 кг * V_платформы

V_платформы = 24 кг / 10 кг

V_платформы = 2.4 м/с

Таким образом, скорость платформы после соударения будет равна 2.4 м/с.