Вагон массой 30 тонн, движущийся со скоростью 0,2 м/с, настигает другой вагон массой 30 тонн, который движется со скоростью 0,4 м/с. Какова будет скорость обоих вагонов после их неупругого столкновения?

Физика 11 класс Неупругие столкновения вагон масса скорость неупругое столкновение физика 11 класс закон сохранения импульса Новый

Для решения задачи о неупругом столкновении вагонов, нам нужно использовать закон сохранения импульса. В неупругом столкновении два тела сливаются в одно, и их общая масса после столкновения будет равна сумме масс обоих тел.

Давайте обозначим:

• m1 - масса первого вагона = 30 тонн = 30000 кг
• v1 - скорость первого вагона = 0,2 м/с
• m2 - масса второго вагона = 30 тонн = 30000 кг
• v2 - скорость второго вагона = 0,4 м/с
• V - общая скорость после столкновения (то, что мы ищем)

Согласно закону сохранения импульса, до столкновения импульс системы должен быть равен импульсу системы после столкновения. Это можно записать следующим образом:

(m1 * v1) + (m2 * v2) = (m1 + m2) * V

Теперь подставим известные значения:

1. Расчитаем импульс до столкновения:
• Импульс первого вагона: m1 * v1 = 30000 кг * 0,2 м/с = 6000 кг*м/с
• Импульс второго вагона: m2 * v2 = 30000 кг * 0,4 м/с = 12000 кг*м/с
2. Сложим импульсы:
• Общий импульс до столкновения = 6000 кг*м/с + 12000 кг*м/с = 18000 кг*м/с
3. Теперь запишем уравнение для общего импульса после столкновения:
• 18000 кг*м/с = (30000 кг + 30000 кг) * V
4. Сложим массы:
• 18000 кг*м/с = 60000 кг * V
5. Теперь найдем скорость V:
• V = 18000 кг*м/с / 60000 кг = 0,3 м/с

Таким образом, скорость обоих вагонов после их неупругого столкновения составит 0,3 м/с.