При сортировке вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 0,45 м/с, сталкивается с неподвижным вагоном массой 25 т. Какова будет скорость вагонов после сцепки?

Физика 9 класс Законы сохранения импульса сортировка вагонов столкновение вагонов скорость вагонов физика 9 класс закон сохранения импульса Новый

Для решения задачи о столкновении вагонов мы будем использовать закон сохранения импульса. Этот закон гласит, что если на систему не действуют внешние силы, то суммарный импульс системы до столкновения равен суммарному импульсу системы после столкновения.

Давайте обозначим:

• m1 = 20 т (масса первого вагона)
• v1 = 0,45 м/с (скорость первого вагона)
• m2 = 25 т (масса второго вагона)
• v2 = 0 м/с (скорость второго вагона, так как он неподвижен)
• V = ? (скорость вагонов после сцепки)

Сначала найдем суммарный импульс до столкновения:

• Импульс первого вагона: p1 = m1 * v1 = 20 т * 0,45 м/с = 9 т·м/с
• Импульс второго вагона: p2 = m2 * v2 = 25 т * 0 м/с = 0 т·м/с

Теперь найдем суммарный импульс до столкновения:

p_total_before = p1 + p2 = 9 т·м/с + 0 т·м/с = 9 т·м/с

Теперь найдем суммарный импульс после столкновения. После сцепки вагоны будут двигаться вместе с одинаковой скоростью V. Суммарный импульс после столкновения будет равен:

p_total_after = (m1 + m2) * V

По закону сохранения импульса, мы можем записать уравнение:

p_total_before = p_total_after

Подставим известные значения:

9 т·м/с = (20 т + 25 т) * V

Теперь упростим уравнение:

9 т·м/с = 45 т * V

Чтобы найти V, разделим обе стороны уравнения на 45 т:

V = 9 т·м/с / 45 т = 0,2 м/с

Ответ: Скорость вагонов после сцепки будет 0,2 м/с.