На рельсах в горизонтальной плоскости стоит платформа с песком общей массой m = 5×10^3 кг. В платформу попадает снаряд массой m=5кг, летящий со скоростью = 400 м/с. Снаряд летит под углом = 60° к горизонту. С какой скоростью поедет платформа, если снаряд застрянет в песке?
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения импульса.
Пусть после соударения скорость платформы будет V, а снаряд будет двигаться вместе с платформой со скоростью v.
Импульс системы до соударения:
p1 = m V + m v
Импульс системы после соударения:
p2 = (m + m) * V
Так как импульс системы сохраняется, то p1 = p2, отсюда получаем уравнение:
m V + m v = 2m * V
Подставляем известные значения:
5000 V + 5 v = 10000 V
5 v = 5000 * V
Также, так как снаряд застрял в песке, то его скорость после соударения с платформой будет равна 0, т.е v = 0.
Подставляем v = 0 в уравнение:
5 0 = 5000 V
0 = 5000 * V
V = 0
Итак, скорость платформы после соударения будет равна 0.