На санки массой 10 кг, скользящие по льду со скоростью 2 м/с, положили сверху 4 кг снега. Какова будет скорость санок после того, как снег окажется на них? (с решением)

Физика 7 класс Законы сохранения импульса сани масса скорость снег физика закон сохранения импульса решение задачи движение по льду Новый

Для решения этой задачи мы воспользуемся законом сохранения импульса. Импульс системы до того, как снег окажется на санках, должен равняться импульсу системы после того, как снег на них окажется.

Давайте обозначим:

• m1 - масса санок = 10 кг
• v1 - скорость санок до попадания снега = 2 м/с
• m2 - масса снега = 4 кг
• v2 - скорость снега = 0 м/с (снег изначально покоится)
• v_f - скорость санок после того, как снег окажется на них (это то, что мы хотим найти)

Сначала найдем импульс системы до того, как снег окажется на санках:

• Импульс санок: P1 = m1 * v1 = 10 кг * 2 м/с = 20 кг·м/с
• Импульс снега: P2 = m2 * v2 = 4 кг * 0 м/с = 0 кг·м/с

Теперь найдем общий импульс до того, как снег окажется на санках:

P_total_initial = P1 + P2 = 20 кг·м/с + 0 кг·м/с = 20 кг·м/с

После того, как снег окажется на санках, общая масса системы будет:

m_total = m1 + m2 = 10 кг + 4 кг = 14 кг

Теперь, по закону сохранения импульса, импульс до и после должен быть равен:

P_total_initial = P_total_final

Импульс после того, как снег окажется на санках, можно выразить как:

P_total_final = m_total * v_f = 14 кг * v_f

Теперь у нас есть уравнение:

20 кг·м/с = 14 кг * v_f

Решим его для v_f:

v_f = 20 кг·м/с / 14 кг

v_f ≈ 1.43 м/с

Ответ: Скорость санок после того, как снег окажется на них, составит примерно 1.43 м/с.