Помогите, пожалуйста! У нас есть железнодорожный вагон массой 30 тонн, который скатывается с горки и сталкивается с неподвижным вагоном массой 20 тонн. После сцепления скорость вагонов составляет 0,3 м/с. Какова была скорость вагона в момент столкновения?

Физика Колледж Законы сохранения импульса железнодорожный вагон масса вагона скорость вагона столкновение вагонов физика закон сохранения импульса расчет скорости вагон 30 тонн вагон 20 тонн сцепление вагонов Новый

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы до столкновения равен импульсу системы после столкновения.

Шаг 1: Определим массу вагонов.

• Масса первого вагона (m1) = 30 тонн = 30000 кг.
• Масса второго вагона (m2) = 20 тонн = 20000 кг.

Шаг 2: Обозначим скорости вагонов.

• Скорость первого вагона до столкновения = v1 (это то, что мы ищем).
• Скорость второго вагона до столкновения = v2 = 0 м/с (так как он неподвижен).
• Скорость вагонов после столкновения = v' = 0,3 м/с.

Шаг 3: Запишем уравнение для сохранения импульса.

Согласно закону сохранения импульса, имеем:

m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) * v'

Шаг 4: Подставим известные значения в уравнение.

Подставим массы и скорости в уравнение:

30000 * v1 + 20000 * 0 = (30000 + 20000) * 0,3

Шаг 5: Упростим уравнение.

30000 * v1 = 50000 * 0,3

30000 * v1 = 15000

Шаг 6: Найдем скорость v1.

Теперь разделим обе стороны на 30000:

v1 = 15000 / 30000

v1 = 0,5 м/с

Ответ: Скорость вагона в момент столкновения была 0,5 м/с.