Как будут двигаться тележки после неупругого соударения, если тележка массой 40 кг движется со скоростью 4 м/с и догоняет тележку массой 60 кг, которая движется со скоростью 2 м/с? Также изобразите на рисунке направление векторов импульсов всех тел до и после взаимодействия, запишите формулировку и формулу закона сохранения импульса, а также вычислите скорость тел после неупругого удара.

Физика 8 класс Закон сохранения импульса неупругий соударение закон сохранения импульса расчет скорости тележек импульс тележек движение тележек после удара физика 8 класс Новый

Чтобы понять, как будут двигаться тележки после неупругого соударения, давайте сначала разберем, что такое неупругое соударение. При неупругом соударении два тела после столкновения движутся вместе с одной общей скоростью.

Шаг 1. Определим начальные импульсы тележек.

• Импульс тележки 1 (массой 40 кг, скорость 4 м/с): P1 = m1 * v1 = 40 кг * 4 м/с = 160 кг·м/с.
• Импульс тележки 2 (массой 60 кг, скорость 2 м/с): P2 = m2 * v2 = 60 кг * 2 м/с = 120 кг·м/с.

Шаг 2. Запишем закон сохранения импульса.

Закон сохранения импульса гласит: "Импульс системы тел сохраняется, если на нее не действуют внешние силы". Формула закона сохранения импульса выглядит так:

P1 + P2 = P'1 + P'2

где P'1 и P'2 - импульсы тележек после столкновения.

Шаг 3. Найдем общий импульс до столкновения.

Общий импульс P до столкновения:

P = P1 + P2 = 160 кг·м/с + 120 кг·м/с = 280 кг·м/с.

Шаг 4. Найдем общую массу тележек после столкновения.

Общая масса m = m1 + m2 = 40 кг + 60 кг = 100 кг.

Шаг 5. Найдем скорость после столкновения.

Обозначим скорость после столкновения как V. Используя закон сохранения импульса, мы можем записать:

280 кг·м/с = 100 кг * V.

Теперь решим уравнение для V:

V = 280 кг·м/с / 100 кг = 2.8 м/с.

Шаг 6. Подведем итоги.

После неупругого соударения обе тележки будут двигаться вместе со скоростью 2.8 м/с. Это значит, что они объединяются в одно тело и движутся с этой новой скоростью.

Рисунок с направлениями векторов импульсов:

На рисунке мы можем изобразить два вектора импульсов до столкновения:

• Вектор импульса первой тележки направлен вправо (в сторону движения) и имеет длину, пропорциональную 160 кг·м/с.
• Вектор импульса второй тележки также направлен вправо и имеет длину, пропорциональную 120 кг·м/с.

После столкновения вектор импульса будет направлен вправо и иметь длину, равную 280 кг·м/с.

Таким образом, мы выяснили, что после неупругого соударения тележки будут двигаться вместе со скоростью 2.8 м/с.