Вагоны массой 30 т и 20 т движутся по прямолинейному железнодорожному пути со скоростями 1 м/с и 2 м/с. Через 20 с между вагонами произошла автосцепка. С какой скоростью и в какую сторону поедут вагоны?
Для решения этой задачи нужно применить законы сохранения импульса и механической энергии.
Обозначим скорости вагонов после столкновения как v1 и v2, их массы как m1 = 30 т и m2 = 20 т. Согласно закону сохранения импульса: m1*v1 + m2*v2 = m1*u1 + m2*u2 30*v1 + 20*v2 = 30*1 + 20*2 30*v1 + 20*v2 = 70
Для решения этой задачи нужно применить законы сохранения импульса и механической энергии.
Обозначим скорости вагонов после столкновения как v1 и v2, их массы как m1 = 30 т и m2 = 20 т. Согласно закону сохранения импульса:
m1*v1 + m2*v2 = m1*u1 + m2*u2
30*v1 + 20*v2 = 30*1 + 20*2
30*v1 + 20*v2 = 70
Также используем закон сохранения механической энергии:
0.5*m1*v1^2 + 0.5*m2*v2^2 = 0.5*m1\u1^2 + 0.5*m2\u2^2
0.5*30*v1^2 + 0.5*20*v2^2 = 0.5*30*1^2 + 0.5*20*2^2
15*v1^2 + 10*v2^2 = 15 + 40
15*v1^2 + 10*v2^2 = 55
Решив систему уравнений, найдем скорости вагонов после столкновения:
v1 = 160/130 ≈ 1.23 м/с
v2 = 110/130 ≈ 0.85 м/с
Таким образом, вагоны будут двигаться в противоположных направлениях со скоростями 1.23 м/с и 0.85 м/с.