Вагон массой 20 т,движущийся со скоростью 0,3 м/с,нагоняет вагон массой 30 т , движущийся со скоростью 0,2 м/с. какова скорость вагонов после взаимодействия , если удар не упругий?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Скорость вагонов после взаимодействия составляет 0,24 м/с. Шаг 1: Анализ физического процесса В данной задаче происходит неупругий удар, при котором два тела после столкновения соединяются и движутся как единое целое. Для решения используется закон сохранения импульса, так как система вагонов считается замкнутой в горизонтальном направлении. Согласно этому закону, суммарный импульс системы до взаимодействия равен суммарному импульсу после него. Шаг 2: Составление уравнения Обозначим массы вагонов как m1m sub 1 и m2m sub 2, а их начальные скорости как v1v sub 1 и v2v sub 2. Поскольку первый вагон нагоняет второй, они движутся в одном направлении. Пусть Vcap V — их общая скорость после сцепки. Масса системы после взаимодействия станет равной (m1+m2)open paren m sub 1 plus m sub 2 close paren. Запишем уравнение в проекции на направление движения: m1v1+m2v2=(m1+m2)Vm sub 1 v sub 1 plus m sub 2 v sub 2 equals open paren m sub 1 plus m sub 2 close paren cap VШаг 3: Вычисление итоговой скорости Выразим искомую скорость Vcap V из уравнения и подставим численные значения. Массы можно оставить в тоннах, так как единицы измерения в числителе и знаменателе сократятся:

  1. m1=20m sub 1 equals 20 т, v1=0,3v sub 1 equals 0 comma 3 м/с m2=30m sub 2 equals 30 т, v2=0,2v sub 2 equals 0 comma 2 м/с
    V=m1v1+m2v2m1+m2cap V equals the fraction with numerator m sub 1 v sub 1 plus m sub 2 v sub 2 and denominator m sub 1 plus m sub 2 end-fraction V=200,3+300,220+30=6+650=1250=0,24cap V equals the fraction with numerator 20 center dot 0 comma 3 plus 30 center dot 0 comma 2 and denominator 20 plus 30 end-fraction equals the fraction with numerator 6 plus 6 and denominator 50 end-fraction equals 12 over 50 end-fraction equals 0 comma 24

Ответ: После взаимодействия вагоны будут двигаться совместно со скоростью 0,24 м/с. Нужно ли вам рассчитать изменение кинетической энергии системы в результате этого столкновения?

Форма ответа

Ваш аватар