Чтобы ответить на этот вопрос, давайте сначала вспомним, что такое импульс. Импульс тела равен произведению его массы на скорость. Импульс обозначается буквой P и рассчитывается по формуле:

P = m * v

Теперь рассмотрим ситуацию с двумя вагонами. У нас есть два вагона:

• Первый вагон массой m, который движется со скоростью v.
• Второй вагон массой 2m, который неподвижен (его скорость равна 0).

Перед столкновением мы можем рассчитать импульсы каждого вагона:

1. Импульс первого вагона (движущегося) будет равен: P1 = m * v.
2. Импульс второго вагона (неподвижного) будет равен: P2 = 2m * 0 = 0.

Теперь найдем общий импульс системы до столкновения:

Pобщий = P1 + P2 = m * v + 0 = m * v

Теперь рассмотрим, что происходит после столкновения. После того как оба вагона сцепляются, они начинают двигаться вместе. Общая масса системы теперь будет равна:

M = m + 2m = 3m

Теперь, чтобы найти скорость системы после столкновения, мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс до столкновения равен импульсу после столкновения:

Pобщий до = Pобщий после

Импульс после столкновения будет равен:

Pпосле = M * V, где V - общая скорость после столкновения.

Подставим значения:

m * v = 3m * V

Теперь, чтобы найти V, разделим обе стороны уравнения на 3m:

V = (m * v) / (3m) = v / 3

Теперь мы можем найти импульс обоих вагонов после того, как они сцепятся:

Pпосле = 3m * V = 3m * (v / 3) = mv

Таким образом, импульс обоих вагонов после столкновения будет равен:

mv

Это совпадает с импульсом системы до столкновения, что подтверждает закон сохранения импульса.