Question

Вагонетка массой 300 кг движется со скоростью 1,2 м/с и сталкивается с движущейся в противоположном направлении со скоростью 0,8 м/с вагонеткой массой 500 кг.Найти модуль и направление скорости обеих вагонеток после столкновения, считая его неупругим ударом.

Answer 1

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

Answer 2

Для решения этой задачи, используем законы сохранения импульса и энергии. Для неупругого удара считаем, что после столкновения две вагонетки объединятся и будут двигаться с общей скоростью.

Пусть: m1 = масса первой вагонетки (300 кг) v1 = скорость первой вагонетки до столкновения (1.2 м/с) m2 = масса второй вагонетки (500 кг) v2 = скорость второй вагонетки до столкновения (-0.8 м/с) (минус, потому что движется в противоположном направлении)

Пусть Vf - это общая скорость объединенной вагонетки после столкновения.

Согласно закону сохранения импульса:

m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) * Vf

Теперь вычислим численные значения:

m1 * v1 + m2 * v2 = (300 кг * 1.2 м/с) + (500 кг * -0.8 м/с) = 360 кг м/с - 400 кг м/с = -40 кг м/с

Теперь найдем суммарную массу объединенной вагонетки (после столкновения):

m1 + m2 = 300 кг + 500 кг = 800 кг

Теперь найдем Vf, разделив импульс на суммарную массу:

Vf = (-40 кг м/с) / 800 кг Vf = -0.05 м/с

Обратите внимание, что получившаяся скорость отрицательна, что означает, что вагонетки будут двигаться в противоположных направлениях после столкновения. Однако в задаче не указано, какое направление считать положительным, поэтому абсолютное значение скорости (модуль) будет одинаковым в обоих случаях.

Модуль скорости обеих вагонеток после столкновения составит 0.05 м/с.