Question

Столкнулись грузовой автомобиль массой 6т и легковой автомобиль массой 1,5т.Сила удара,которую испытал легковой автомобиль,равна 9кН.Какую силу удара испытал при этом грузовой автомобиль? Поясни.

Answer 1

Как ни странно, 9 кН.

По 3 закону Ньютона "сила действия равна противодействию" (если говорить очень кратко). Поэтому сила удара одинакова.

Answer 2

Чтобы определить силу удара, которую испытал грузовой автомобиль, мы можем использовать закон сохранения импульса. По этому закону, если в системе нет внешних горизонтальных сил, то сумма импульсов до столкновения должна быть равна сумме импульсов после столкновения.

Мы знаем, что у легкового автомобиля масса 1,5 тонны, что равно 1500 кг, и сила удара для него составляет 9 кН (9000 Н). Переведем массу грузового автомобиля в килограммы: 6 тонн = 6000 кг.

Обозначим скорость легкового автомобиля перед столкновением как V_л, а скорость грузового автомобиля перед столкновением как V_г.

Сумма импульсов до столкновения: Импульс_до = масса_л * V_л + масса_г * V_г

После столкновения, предполагая, что легковой автомобиль остановился и грузовой автомобиль продолжил движение, сумма импульсов становится: Импульс_после = масса_г * V_г_после

Так как система не испытывает внешних горизонтальных сил, то Импульс_до = Импульс_после.

Поэтому у нас есть:

масса_л * V_л + масса_г * V_г = масса_г * V_г_после

Теперь у нас есть уравнение для определения V_г_после:

V_г_после = (масса_л * V_л + масса_г * V_г) / масса_г

Подставляем известные значения:

V_г_после = (1500 кг * 0 м/с + 6000 кг * V_г) / 6000 кг

Упростим:

V_г_после = V_г

Таким образом, скорость грузового автомобиля после столкновения остается неизменной и равна его начальной скорости V_г.

Теперь, чтобы найти силу удара, испытанную грузовым автомобилем, используем второй закон Ньютона, который гласит, что сила (F) равна изменению импульса по времени (dp/dt).

Формула для силы удара, испытанной грузовым автомобилем:

F_г = масса_г * (V_г_после - V_г_до) / время_удара

Мы уже выяснили, что V_г_после = V_г и V_г_до - начальная скорость грузового автомобиля, которая не изменилась и равна его начальной скорости перед столкновением.

Таким образом, V_г_до = V_г = 0, и сила удара грузового автомобиля равна:

F_г = 6000 кг * (0 м/с - 0 м/с) / время_удара = 0 Н

Сила удара, испытанная грузовым автомобилем, равна нулю. Это происходит потому, что грузовой автомобиль имеет гораздо большую массу, чем легковой автомобиль, и он оказывает гораздо большее сопротивление столкновению. В результате легковой автомобиль замедляется или останавливается, а грузовой автомобиль продолжает движение без изменения своей скорости.