Question

Вагон массой 50 тонн догоняет другой вагон с такой же массой и дальше оба сцепленных вагона движутся со скоростью 1, 5 метов в секунду. Найти скорость 2 го вагона

Answer 1

M1=50т
m2=2*m1=100т
v2=1.5м/с

p1=p2
m1*v1=m2*v2
v1=(m2*v2)/m1
v1=(100*1.5)/50
v1=150/50=3м/с

Ответ: 3м/с

Answer 2

Давайте воспользуемся законами сохранения импульса и энергии для решения этой задачи.

Первоначально у первого вагона была какая-то начальная скорость (скажем, 0), и его масса равна 50 тонн (50000 кг). Второй вагон также имеет массу 50 тонн (50000 кг) и начальную скорость также равную 0.

Когда первый вагон догоняет второй, они объединяются и движутся как одно тело. Мы можем использовать закон сохранения импульса, который гласит, что общий импульс системы до столкновения равен общему импульсу системы после столкновения. Мы можем записать это как:

(масса 1 вагона * скорость 1 вагона) + (масса 2 вагона * скорость 2 вагона) = общий импульс после столкновения

(50000 кг * 0) + (50000 кг * 0) = (100000 кг) * V,

где V - скорость объединенных вагонов после столкновения.

После столкновения оба вагона движутся как одно тело с массой 100000 кг и скоростью 1.5 м/с. Теперь мы можем использовать закон сохранения энергии, чтобы найти скорость второго вагона:

Исходная кинетическая энергия системы (до столкновения) = Кинетическая энергия системы (после столкновения)

0.5 * (масса 1 вагона) * (начальная скорость)^2 + 0.5 * (масса 2 вагона) * (начальная скорость)^2 = 0.5 * (общая масса) * (скорость после столкновения)^2

0.5 * (50000 кг) * (0)^2 + 0.5 * (50000 кг) * (0)^2 = 0.5 * (100000 кг) * (1.5 м/с)^2

0 + 0 = 0.5 * 100000 * 2.25

0 = 112500.

Это противоречит начальным условиям, и я допустил ошибку в вычислениях. Давайте попробуем другой способ решения задачи.

После столкновения оба вагона движутся как одно тело с общей массой 100000 кг и скоростью 1.5 м/с. Мы можем использовать закон сохранения импульса, чтобы найти скорость второго вагона:

(масса 2 вагона * скорость 2 вагона) = общий импульс после столкновения

(50000 кг * V) = (100000 кг) * 1.5 м/с

V = (100000 кг * 1.5 м/с) / 50000 кг

V = 3 м/с

Итак, скорость второго вагона составляет 3 м/с.