Снаряд, массой 100 кг, летящий вдоль железной дороги со скоростью 500 м/с, попадает в вагон с песком и застревает в нём,масса вагона 10тонн, который двигался ему навстречу со скоростью 36 км/ч, найти скорость и направление вагона после столкновения с снарядом.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Используем законы сохранения импульса и кинетической энергии.

Импульс до столкновения снаряда и вагона равен импульсу после столкновения:

m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) * vf,

где m1 - масса снаряда, v1 - его скорость до столкновения, m2 - масса вагона, v2 - его скорость до столкновения, vf - скорость вагона после столкновения.

Записываем импульсы и подставляем значения:

100 кг 500 м/с + 10000 кг (36 км/ч 1000 м/ч / 3600) = (100 кг + 10000 кг) vf,

50000 кгm/s + 10000 kg 10 m/s = 10100 kg * vf,

500000 kgm/s + 100000 kgm/s = 10100 kg * vf,

600000 kgm/s = 10100 kg vf,

vf = 600000 kg*m/s / 10100 kg = 59.41 m/s.

Теперь найдем направление скорости: так как снаряд двигался вдоль железной дороги, то мы можем принять это направление за положительное. Следовательно, скорость вагона после столкновения будет равна 59.41 м/с в положительном направлении железной дороги.