Какая скорость стала у вагонетки вместе со снарядом после того, как горизонтально летевший снаряд массой 10 кг попал

Закон сохранения импульса: общая формула

Задача связана с применением закона сохранения импульса. Согласно данному закону, при столкновении силы, действующие на систему, действуют друг на друга и образуют равные и противоположно направленные импульсы.

Объяснение:
Используя закон сохранения импульса, мы можем решить задачу. Перед столкновением снаряд имел импульс, который был равен произведению его массы на его скорость. Вагонетка, наоборот, была в покое, поэтому ее импульс был равен нулю.

По закону сохранения импульса, сумма импульсов системы до столкновения должна быть равна сумме импульсов после столкновения. В данном случае, после столкновения снаряд остановился и застрял в вагонетке, поэтому общая масса системы (снаряд + вагонетка) остается неизменной.

Пусть u - скорость снаряда перед столкновением, v - общая скорость системы после столкновения. Применяем закон сохранения импульса:

масса снаряда * скорость снаряда = (масса снаряда + масса вагонетки) * общая скорость системы

10 кг * u = (10 кг + 100 кг) * v

10u = 110v

Отсюда получаем, что общая скорость системы после столкновения равна 10/110 или 1/11 от скорости снаряда перед столкновением.

Дополнительный материал:
Допустим, скорость снаряда перед столкновением составляла 20 м/с. Тогда общая скорость системы после столкновения будет равна (20 м/с * 1/11) = 20/11 м/с.

Совет:
Для лучшего понимания и применения закона сохранения импульса в подобных задачах, важно помнить, что импульс - это векторная величина, и его направление также сохраняется при столкновении. Также полезно представить задачу графически, визуализировав движение снаряда и вагонетки до и после столкновения.

Дополнительное упражнение:
Снаряд массой 5 кг летит горизонтально со скоростью 15 м/с и попадает в двигающуюся вагонетку массой 50 кг. Какая будет скорость вагонетки после столкновения, если снаряд застревает в ней? (Ответ округлите до ближайшего целого числа).