Question

«две различные тележки сталкиваются, а затем разъезжаются. какую из взаимодействующих тележек можно считать более массивной?».

Answer 1

Более массивна та тележка, что при столкновение проехала меньшое расстояние.

Answer 2

Чтобы определить, какую из взаимодействующих тележек можно считать более массивной, нужно обратить внимание на изменение их импульсов. Импульс - это векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость. Закон сохранения импульса гласит, что если нет внешних сил, действующих на систему тел, то сумма импульсов системы остается постоянной.

При столкновении двух тележек с закрытой системой (то есть без внешних сил, таких как трение) изменение импульса первой тележки равно изменению импульса второй тележки, но с противоположным направлением. Если обозначить массы тележек через \(m_1\) и \(m_2\), а их начальные скорости через \(v_{1i}\) и \(v_{2i}\), а конечные скорости через \(v_{1f}\) и \(v_{2f}\), то закон сохранения импульса можно записать следующим образом:

\[m_1 \cdot v_{1i} + m_2 \cdot v_{2i} = m_1 \cdot v_{1f} + m_2 \cdot v_{2f}\]

Если тележки сталкиваются и разъезжаются, то \(v_{1f}\) и \(v_{2f}\) - это конечные скорости тележек после столкновения. Изменение импульса можно представить как \(m \cdot \Delta v\), где \(\Delta v\) - это изменение скорости.

Сравнивая изменения импульсов тележек, можно сказать, что тележка с большим изменением импульса (большим \(\Delta p = m \cdot \Delta v\)) считается более массивной. Таким образом, тележку с меньшим изменением скорости после столкновения можно считать более массивной.

Если вам известны значения начальных и конечных скоростей, а также массы тележек, вы можете использовать уравнение сохранения импульса, чтобы вычислить, как изменяется импульс каждой тележки, и определить, которая из них более массивна.