Вагон движется со скорость 1 м/с вдоль оси X сталкивается с движущемся навстречу вагоном такой же массы. После сцепления оба вагона начинают двигается со скоростью 0.25 м/с в направлении оси X. Скорость второго вагона до столкновения равна ..?.. м/c

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения импульса.

Импульс системы до столкновения равен импульсу системы после столкновения.
m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)*vf

где:
m1 - масса первого вагона
v1 - скорость первого вагона до столкновения
m2 - масса второго вагона
v2 - скорость второго вагона до столкновения
vf - скорость обоих вагонов после столкновения

Подставляем известные данные:
m1 = m2 (массы вагонов одинаковы)
v1 = 1 м/с
vf = 0.25 м/с

m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)vf
m11 + m2v2 = (m1 + m2)0.25
m1 + m2v2 = 0.25(m1 + m2)
m1 + m2v2 = 0.25m1 + 0.25m2
m2v2 = 0.25m1 + 0.25m2 - m1
m2v2 = 0.25m2 - 0.75*m1

Так как m1 = m2, то подставляем m1 вместо m2:
m2v2 = 0.25m2 - 0.75m2
m2v2 = -0.5*m2

Отсюда следует, что скорость второго вагона до столкновения равна -0.5 м/с. Однако, так как скорость не может быть отрицательной, полученное значение скорости является ошибочным. Из этого можно сделать вывод, что второй вагон стоял на месте до столкновения, и его скорость до столкновения была равна 0 м/с.