Question

На тележку массой 20 кг, двигающуюся со скоростью 0,4 м/с горизонтально, опустили с небольшой высоты кирпич массой 5 кг. Скорость тележки станет равна

Answer 1

Для начала нужно записать закон сохранения импульса: m1v1+m2v2=m1v1+m2v2(это полный закон)

В нашем случае немного по-другому: m1v1=v(m1+m2)

отсюда выразим скорость после взаимодействия тел:

v=m1v1/m1+m2

v=8/25=0,32 м/c

Ответ:0,32м/c

 

Answer 2

Запишем закон сохранения импульса:

m1V1=m2V2

V2=m1V1/m2

m1=20 кг, v1=0,4 м/с, m2=20+4=24 кг, V2=?

V2=20*0,4/24=8/24=1/3 м/с или  0,3 м/с

Ответ: 0,3 м/с или 1/3 м/с

 

Answer 3

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения импульса.

Импульс – это векторная величина, определяющая количество движения тела. Он равен произведению массы тела на его скорость. Закон сохранения импульса гласит, что если на систему тел действует только внутренняя сила, то сумма импульсов этих тел не изменяется.

Пусть до падения кирпича у тележки был импульс p1, затем после падения кирпича импульс тележки станет p2, а импульс кирпича – p3. Масса тележки равна m1 = 20 кг, масса кирпича – m2 = 5 кг.

Так как система замкнута (внешних сил на систему нет), сумма импульсов до и после падения кирпича должна быть равной:

p1 = p2 + p3

Изначально тележка двигалась горизонтально со скоростью v1 = 0,4 м/с. Так как тележка движется по горизонтали, то ее скорость v1 = v2 после падения кирпича.

p1 = m1 * v1

Импульс кирпича перед падением равен нулю, так как он покоится:

p3 = 0

Тогда:

m1 * v1 = m1 * v2 + m2 * v3

Подставляем известные значения:

20 кг * 0,4 м/с = 20 кг * v2 + 5 кг * v3

8 кг * м/с = 20 кг * v2 + 5 кг * v3

Для решения задачи требуется знать значения скоростей v2 и v3. Они зависят от условий падения кирпича на тележку. Если кирпич падает с высоты h, то его скорость v3 можно выразить через формулу свободного падения:

v3 = √(2gh)

где g – ускорение свободного падения, примерно равное 9,8 м/с².

Исходя из этого, можно определить значение скорости v2 и, соответственно, скорость тележки после падения кирпича.