Question

железнодорожный вагон массой 35 т подъезжает к стоящему на том же пути неподвижному вагону массой 28 т и автоматически сцепляется с ним . после сцепки вагон движется прямолинейно со скоростью 0,5 м/с .какова была скорость вагона массой 35 т перед сцепкой?

Answer 1

m₁v₁=(m₂+m₁)u

v₁=(m₂+m₁)u/m₁=(28000+35000)0.5/35000=0.9м/c

Answer 2

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

Из закона сохранения импульса мы знаем, что сумма импульсов системы до сцепки должна быть равна сумме импульсов системы после сцепки. Перед сцепкой у нас был только один вагон массой 35 т, и его скорость мы обозначим как V1. После сцепки система состоит из двух вагонов массой 35 т и 28 т, движущихся с одной скоростью 0,5 м/с. Таким образом, мы можем записать уравнение сохранения импульса:

35т * V1 = (35т + 28т) * 0,5м/c

Отсюда мы можем найти скорость V1, с которой двигался вагон массой 35 т перед сцепкой.

Также мы можем использовать закон сохранения механической энергии, чтобы проверить наше решение. Потенциальная энергия до сцепки должна быть равна кинетической энергии после сцепки. Потенциальная энергия системы до сцепки определяется как масса вагона умноженная на ускорение свободного падения (9,8 м/с^2) и высоту, на которую он поднимается. Кинетическая энергия после сцепки определяется как сумма кинетических энергий двух вагонов. Используя эти данные, мы можем также найти скорость V1 и убедиться в правильности нашего решения.

Таким образом, скорость вагона массой 35 т перед сцепкой составляет примерно 0,714 м/с.