В) Какую скорость получит вагон, если снаряд весом 1200 Н идет горизонтально вдоль железнодорожного пути со скоростью

Тема вопроса: Движение и взаимодействие тел

Объяснение:
Для решения задачи нам потребуется закон сохранения импульса. Импульс - это физическая величина, которая описывает количество движения тела. Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов всех взаимодействующих тел остается постоянной, если на них не действуют внешние силы.

Для первого случая, когда вагон стоит неподвижно, сумма импульсов до столкновения равна сумме импульсов после столкновения. Снаряд имеет массу, равную весу деленному на ускорение свободного падения (1200 / 9.8 = 122.45 кг), и скорость 500 м/с. Вагон имеет массу, равную весу деленному на ускорение свободного падения (50 000 / 9.8 = 5102.04 кг), и начальную скорость 0 м/с. После столкновения снаряд вагон сливаются вместе, поэтому их импульсы складываются. Мы можем использовать закон сохранения импульса для нахождения конечной скорости вагона. Подстановка в формулу даст:
масса снаряда * начальная скорость снаряда = (масса снаряда + масса вагона) * конечная скорость объединенного тела

Это приведет к следующему:
122.45 кг * 500 м/с = (122.45 кг + 5102.04 кг) * V2

V2 = 0.02 м/с (округленно до сотых)

Для второго случая, когда вагон движется со скоростью 36км/ч (10 м/с), нам нужно учесть начальную скорость вагона при использовании закона сохранения импульса. Снаряд имеет ту же массу и скорость, что и в первом случае. Вагон имеет ту же массу и начальную скорость 10 м/с. Используя закон сохранения импульса, мы можем опять найти конечную скорость объединенного тела:
масса снаряда * начальная скорость снаряда + масса вагона * начальная скорость вагона = (масса снаряда + масса вагона) * конечная скорость объединенного тела

Это приведет к следующему:
122.45 кг * 500 м/с + 5102.04 кг * 10 м/с = (122.45 кг + 5102.04 кг) * V2

V2 = 0.14 м/с (округленно до сотых)

Совет:
Для лучшего понимания закона сохранения импульса, рекомендуется также изучить закон сохранения энергии и основы движения тел. Обратите внимание на то, что в этой задаче пренебрегается трением, а также на то, что масса вагона выражена в килоньютонах (кН), поэтому ее следует преобразовать в килограммы, разделив на ускорение свободного падения.

Дополнительное упражнение:
Снаряд массой 200 г движется горизонтально со скоростью 5 м/с и сталкивается с неподвижным вагоном массой 2 кг. Какова будет скорость вагона после столкновения, если снаряд застревает в нем? (Учтите, что вагон стоит на гладком горизонтальном пути и трение отсутствует).