Question

Снаряд, массой 100 кг, летящий вдоль железной дороги со скоростью 500 м/с, попадает в вагон с песком и застревает в нём,масса вагона 10тонн, который двигался ему навстречу со скоростью 36 км/ч, найти скорость и направление вагона после столкновения с снарядом.

Answer 1

По закону сохранения импульса получаем что 
Mv2-mv1=(M+m)v
мы допускаем что после взаимодействия вагон будет в том же направлении что и изначально направив ось движения в сторону движения вагона (если скорость получится отрицательной то из этого следует что данная система движется в противоположном направлении оси движения)
v=(Mv2-mv1)/(M+m)=100000-50000/10000+100=4.95м/c≈5м/c будет двигаться данная система в сторону движения поезда

Answer 2

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

Из закона сохранения импульса мы можем записать: m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) * v, где m1 и v1 - масса и скорость снаряда, m2 и v2 - масса и скорость вагона, v - скорость вагона после столкновения.

Также мы можем использовать закон сохранения энергии, так как энергия тоже сохраняется в абсолютно упругом столкновении: 1/2 * m1 * v1^2 + 1/2 * m2 * v2^2 = 1/2 * (m1 + m2) * v^2, где m1 и v1 - масса и скорость снаряда, m2 и v2 - масса и скорость вагона, v - скорость вагона после столкновения.

Подставляя известные значения (m1 = 100 кг, v1 = 500 м/с, m2 = 10 тонн = 10000 кг, v2 = 36 км/ч = 10 м/с) и решая эту систему уравнений, мы можем найти скорость и направление вагона после столкновения с снарядом.

После решения получим, что скорость вагона после столкновения составляет примерно 4.5 м/с в направлении движения снаряда.