Какова скорость движения вагона массой 10 тонн, если после сцепки с неподвижным вагоном массой 30 тонн, их скорость

Тема занятия: Скорость и закон сохранения импульса

Инструкция: Чтобы решить эту задачу, нужно использовать закон сохранения импульса. По этому закону, сумма импульсов всех тел в изолированной системе остается постоянной. Импульс вычисляется как произведение массы на скорость тела. В данном случае, перед сцепкой масса движущегося вагона равна 10 тонн, а масса неподвижного вагона равна 30 тонн.

Перед сцепкой оба вагона двигались со скоростью "u". После сцепки они двигаются со скоростью "v". Величина импульса системы до сцепки равна сумме импульсов каждого вагона, то есть:

10 тонн * u + 30 тонн * 0 = 10 тонн * u

Аналогично, импульс системы после сцепки равен:

10 тонн * v + 30 тонн * v = 40 тонн * v

Согласно закону сохранения импульса, эти две величины должны быть равными:

10 тонн * u = 40 тонн * v

Делим обе части равенства на 40 тонн, и получаем:

u = v/4

Таким образом, скорость движения вагона после сцепки составляет четверть его исходной скорости.

Пример: Пусть изначальная скорость движения вагона составляла 20 метров в секунду. Какова будет скорость движения вагона после сцепки?

Решение: По формуле u = v/4. Подставляем u = 20 м/с и находим v:

v = 4 * u = 4 * 20 м/с = 80 м/с.

Совет: Чтобы лучше понять закон сохранения импульса, рекомендуется изучить примеры и задачи на эту тему. Также полезно освоить навык перевода единиц измерения массы и скорости, чтобы рассчитывать импульс правильно.

Задание: Вагон массой 15 тонн двигается со скоростью 10 м/с и сталкивается с неподвижным вагоном массой 5 тонн. Какова будет скорость движения сцепленных вагонов после столкновения?