Question

Железнодорожный вагон массой m, движущийся со скоростью v, сталкивается с неподвижным вагоном массой 2m и сцепляется с ним.С какой скоростью продолжают двигаться вагоны после сцепки

Answer 1

После сцепки двух вагонов, их скорости изменятся в зависимости от их масс и начальных скоростей. Чтобы рассчитать конечную скорость движения вагонов после сцепки, можно использовать законы сохранения импульса и энергии.

Закон сохранения импульса:

Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы изолированных тел остается постоянной, если на систему не действуют внешние силы. В данном случае, можно считать, что вагоны являются изолированной системой, так как на них не действуют внешние силы.

Закон сохранения энергии:

Закон сохранения энергии гласит, что полная механическая энергия системы изолированных тел остается постоянной, если на систему не действуют внешние силы. В данном случае, также можно считать, что вагоны являются изолированной системой.

Решение:

Пусть масса первого вагона, который движется со скоростью v, равна m, а масса второго вагона, с которым он сталкивается и сцепляется, равна 2m.

Используя закон сохранения импульса, можно записать уравнение: m * v + 0 = (m + 2m) * v2, где v2 - конечная скорость движения вагонов после сцепки.

Упрощая уравнение, получаем: m * v = 3m * v2.

Теперь, используя закон сохранения энергии, можно записать уравнение: (1/2) * m * v^2 = (1/2) * (3