Question

Железнодорожный вагон массой 10 тонн движется по горизонтальному участку железнодорожного пути со скоростью 2 м/с. Его догоняет второй вагон массой 30 т, движущийся со скоростью 3 м/с. Какой будет скорость вагонов после их сцепления?

Answer 1

M1*V1+m2*V2=(m1+m2)*V
V=(m1*V1+m2*V2)/(m1+m2)=(10*2+30*3)/(20+30)=2,2 м/с
В данной задаче тонны можно не переводить.

Answer 2

Чтобы найти скорость вагонов после их сцепления, можно использовать закон сохранения импульса. Импульс - это произведение массы и скорости объекта.

Сначала найдем импульс каждого из вагонов:

1. Импульс первого вагона (10 тонн, движется со скоростью 2 м/с): Импульс первого вагона = Масса * Скорость = 10 тонн * 2 м/с = 20 тонн·м/с

2. Импульс второго вагона (30 тонн, движется со скоростью 3 м/с): Импульс второго вагона = Масса * Скорость = 30 тонн * 3 м/с = 90 тонн·м/с

Теперь суммируем импульсы обоих вагонов после их сцепления, так как внешних сил нет, и импульс системы должен сохраниться:

Импульс системы = Импульс первого вагона + Импульс второго вагона Импульс системы = 20 тонн·м/с + 90 тонн·м/с = 110 тонн·м/с

Теперь найдем конечную скорость системы вагонов, деля импульс системы на общую массу системы:

Масса системы = Масса первого вагона + Масса второго вагона Масса системы = 10 тонн + 30 тонн = 40 тонн

Скорость системы вагонов = Импульс системы / Масса системы Скорость системы вагонов = 110 тонн·м/с / 40 тонн = 2.75 м/с

Таким образом, скорость вагонов после их сцепления составит 2.75 м/с.