Question

Тепловоз массой 10 т приближается со скоростью 2 м/с к неподвижному составу массой 160 т. С какой скоростью будет двигаться состав после сцепления с тепловозом?

Answer 1

M₁=10 т=10000кг
v₁=2 м/с
m₂=160 т =160000кг
v-?

m₁v₁+m₂v₂=(m₁+m₂)v
v=(m₁v₁+m₂v₂)/(m₁+m₂)
v₂=0, т.к. cостав неподвижный
v=m₁v₁/(m₁+m₂)=10000*2/(10000+160000)=0,12(м/с)

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и массы.

Первый закон сохранения импульса гласит, что импульс системы до сцепления равен импульсу системы после сцепления.

Импульс определяется как произведение массы на скорость. Пусть V1 - скорость тепловоза, m1 - масса тепловоза, V2 - скорость состава после сцепления, m2 - масса состава.

До сцепления импульс системы равен: Impulse_before = m1 * V1 + m2 * 0 (так как состав неподвижен, его скорость равна 0)

После сцепления импульс системы равен: Impulse_after = (m1 + m2) * V (где V - скорость системы после сцепления)

Из закона сохранения импульса следует, что: Impulse_before = Impulse_after

Теперь можем записать уравнение и найти V:

m1 * V1 = (m1 + m2) * V

Подставляем известные значения:

10 т * 2 м/с = (10 т + 160 т) * V

20 т = 170 т * V

Теперь решим уравнение относительно V:

V = 20 т / 170 т ≈ 0.1176 м/с

Скорость состава после сцепления с тепловозом составит около 0.1176 м/с.