Железнодорожный вагон массой 15т движется со скорость 2 м/с, догоняет не подвижный вагон массой 5т....

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
физика закон сохранения импульса столкновение железнодорожный транспорт вычисление скорости масса движение
0

Железнодорожный вагон массой 15т движется со скорость 2 м/с, догоняет не подвижный вагон массой 5т. Какой будет скорость вагонов после их столкновения?

avatar
задан месяц назад

2 Ответа

0

Для решения этой задачи можно использовать законы сохранения импульса и энергии. Перед столкновением импульс системы вагонов равен сумме импульсов отдельных вагонов:

m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)*v

где m1 и v1 - масса и скорость первого вагона (15т и 2 м/с), m2 и v2 - масса и скорость второго вагона (5т и 0 м/с), а v - скорость системы после столкновения.

Подставляя известные значения, получаем:

15т2м/с + 5т0м/с = (15т + 5т)v 30 + 0 = 20v 30 = 20*v v = 30/20 v = 1,5 м/с

Таким образом, после столкновения скорость вагонов будет равна 1,5 м/с.

avatar
ответил месяц назад
0

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом сохранения импульса. Согласно этому закону, если на систему не действуют внешние силы, суммарный импульс системы до столкновения равен суммарному импульсу системы после столкновения.

Давайте обозначим:

  • ( m_1 = 15 \, \text{т} = 15000 \, \text{кг} ) — масса первого вагона,
  • ( v_1 = 2 \, \text{м/с} ) — скорость первого вагона до столкновения,
  • ( m_2 = 5 \, \text{т} = 5000 \, \text{кг} ) — масса второго вагона,
  • ( v_2 = 0 \, \text{м/с} ) — скорость второго вагона до столкновения,
  • ( v ) — общая скорость вагонов после столкновения.

Импульс до столкновения: [ p_{\text{до}} = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2. ]

Подставляя известные значения: [ p_{\text{до}} = 15000 \, \text{кг} \cdot 2 \, \text{м/с} + 5000 \, \text{кг} \cdot 0 \, \text{м/с} = 30000 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}. ]

Импульс после столкновения: [ p_{\text{после}} = (m_1 + m_2) \cdot v. ]

Согласно закону сохранения импульса: [ p{\text{до}} = p{\text{после}}, ] [ 30000 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = (15000 \, \text{кг} + 5000 \, \text{кг}) \cdot v, ] [ 30000 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 20000 \, \text{кг} \cdot v. ]

Решая уравнение для ( v ): [ v = \frac{30000 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{20000 \, \text{кг}} = 1.5 \, \text{м/с}. ]

Таким образом, после столкновения вагоны будут двигаться со скоростью ( 1.5 \, \text{м/с} ).

avatar
ответил месяц назад

Ваш ответ

Вопросы по теме