Вагон массой 30 т, движущийся по горизонтальному пути со скоростью 1,5 м/с, сцепляется с неподвижным вагоном массой 20 т. Какова будет скорость обоих вагонов после сцепления?

Физика 8 класс Законы сохранения импульса вагон масса скорость сцепление физика закон сохранения импульса Движение горизонтальный путь 8 класс Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы до сцепления должен быть равен импульсу системы после сцепления, так как внешние силы на систему не действуют.

Давайте обозначим:

• m1 = 30 т (масса первого вагона)
• v1 = 1,5 м/с (скорость первого вагона)
• m2 = 20 т (масса второго вагона)
• v2 = 0 м/с (скорость второго вагона, так как он неподвижен)
• V = ? (скорость обоих вагонов после сцепления)

Теперь найдем импульс до сцепления:

• Импульс первого вагона: p1 = m1 * v1 = 30 т * 1,5 м/с = 45 т·м/с
• Импульс второго вагона: p2 = m2 * v2 = 20 т * 0 м/с = 0 т·м/с

Общий импульс системы до сцепления:

p_total_before = p1 + p2 = 45 т·м/с + 0 т·м/с = 45 т·м/с

Теперь найдем общий импульс системы после сцепления. После сцепления оба вагона будут двигаться с одной скоростью V:

p_total_after = (m1 + m2) * V

Согласно закону сохранения импульса:

p_total_before = p_total_after

Подставим известные значения:

45 т·м/с = (30 т + 20 т) * V

45 т·м/с = 50 т * V

Теперь решим уравнение для V:

V = 45 т·м/с / 50 т = 0,9 м/с

Ответ: Скорость обоих вагонов после сцепления составит 0,9 м/с.