Question

При формировании железнодорожного состава три сцепленных вагона,движущихся со скоростью 0,4 м/с сталкиваются с неподвижным вагоном,после чего все вагоны продолжают двигаться в ту же сторону.Найдите скорость вагонов,если у всех вагонов одинаковая масса.

Answer 1

1. Закон сохранения импульса 
v=0.4м/с 
3m=4mu 
u=(3v)/4=0.3м/с 

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения импульса.

Импульс - это произведение массы тела на его скорость. В данной задаче скорость движения вагонов будет обозначаться как v, масса каждого из вагонов - m.

Изначально у нас есть 3 сцепленных вагона, движущихся со скоростью 0,4 м/с, и неподвижный вагон (его скорость равна 0). По закону сохранения импульса сумма импульсов до и после столкновения должна быть равна.

Импульс перед столкновением: P1 = m * v

После столкновения все вагоны продолжают двигаться в ту же сторону. Если скорость всех вагонов после столкновения обозначим как V, то:

Импульс после столкновения первого вагона: P2_1 = m * V Импульс после столкновения второго вагона: P2_2 = m * V Импульс после столкновения третьего вагона: P2_3 = m * V

Тогда сумма импульсов после столкновения будет равна: P2 = P2_1 + P2_2 + P2_3 = 3m * V

Согласно закону сохранения импульса: P1 = P2

Таким образом, m * v = 3m * V

Масса m входит в оба слагаемых, поэтому ее можно сократить: v = 3V

Итак, скорость вагонов после столкновения равна тройной скорости их изначального движения. В данном случае это будет: v = 3 * 0,4 м/с = 1,2 м/с.

Поэтому скорость вагонов после столкновения составляет 1,2 м/с.