Какова будет скорость тележки после того, как к ней прилипнет кирпич? Тележка с кирпичами движется инерцией
Какова будет скорость тележки после того, как к ней прилипнет кирпич? Тележка с кирпичами движется инерцией по горизонтальным рельсам со скоростью 2 м/с, масса тележки и кирпичей составляет 100 кг. Сопротивление движению тележки можно пренебречь. В определенный момент времени кирпич массой 10 кг выпадает вертикально вниз через открывшийся люк в дне тележки. После некоторого времени на тележку сверху падает кирпич такой же массы. Скорость падающего кирпича направлена вниз и перпендикулярна скорости движения тележки. Необходимо найти модуль скорости тележки после того, как к ней прилипнет кирпич.
23.11.2023 09:06
Написать свой ответ:
Разъяснение:
Мы можем использовать закон сохранения импульса для решения этой задачи. Закон сохранения импульса гласит, что импульс системы остается постоянным, если на нее не действуют внешние силы. Вначале тележка движется со скоростью 2 м/с, и ее масса составляет 100 кг. Кирпич, масса которого также составляет 10 кг, падает вертикально вниз через открывшийся люк. Мы можем предположить, что этот процесс происходит достаточно быстро, чтобы можно было пренебречь временем контакта кирпича с тележкой и сопротивлением движения. Таким образом, изменение импульса тележки равно импульсу падающего кирпича.
Первоначальный импульс тележки равен произведению ее массы на скорость: 100 кг * 2 м/c = 200 кг*м/с.
После того, как к тележке прилипает кирпич, импульс тележки будет равен сумме ее первоначального импульса и импульса падающего кирпича. Масса системы (тележка и кирпич) составляет 100 кг + 10 кг = 110 кг.
Пусть v - скорость тележки после прилипания кирпича. Тогда импульс системы после прилипания кирпича будет равен 110 кг * v.
Согласно закону сохранения импульса:
200 кг*м/с + 10 кг * 0 м/с = 110 кг * v.
Отсюда получаем, что v = 200 кг*м/с / 110 кг = 1.82 м/с.
Таким образом, скорость тележки после прилипания к кирпичу будет равна 1.82 м/с.
Доп. материал:
Задача: Какова будет скорость тележки после того, как к ней прилипнет кирпич? Тележка с кирпичами движется инерцией по горизонтальным рельсам со скоростью 2 м/с, масса тележки и кирпичей составляет 100 кг. Сопротивление движению тележки можно пренебречь. В определенный момент времени кирпич массой 10 кг выпадает вертикально вниз через открывшийся люк в дне тележки. После некоторого времени на тележку сверху падает кирпич такой же массы. Какова будет скорость тележки после прилипания ко второму кирпичу?
Совет:
Для решения этой задачи следует использовать закон сохранения импульса и учесть, что импульс системы сохраняется, если на нее не действуют внешние силы.
Проверочное упражнение:
У тележки массой 80 кг была скорость 3 м/с. К ней прилипает вторая тележка, массой 60 кг. Какова будет скорость системы после прилипания второй тележки, если она начала двигаться со скоростью 2.5 м/с?