Снаряд массой 20 кг летит горизонтально вдоль железнодорожного пути со скоростью 500 м/с, попадает в вагон с песком массой 10 т и застревает в нем. Определить скорость вагона, если он двигался со скоростью 18 км/ч навстречу снаряду? Ответ дать числом без единиц измерения, округляя до целых.
Для снаряда до столкновения: m1v1 = (m1 + m2)V, где m1 = 20 кг - масса снаряда, v1 = 500 м/с - скорость снаряда до столкновения, m2 = 10000 кг - масса вагона с песком, V - скорость вагона после столкновения.
Используем законы сохранения импульса и энергии:
Для снаряда до столкновения:m1v1 = (m1 + m2)V,
где m1 = 20 кг - масса снаряда, v1 = 500 м/с - скорость снаряда до столкновения, m2 = 10000 кг - масса вагона с песком, V - скорость вагона после столкновения.
20*500 = (20 + 10000)V,
Для вагона до столкновения:10000V = 10000,
V = 1 м/с.
m2v2 = (m1 + m2)V,
где v2 = 18 км/ч = 5 м/с - скорость вагона до столкновения.
10000*5 = (20 + 10000)1,
50000 = 10020,
V ≈ 5 м/с.
Ответ: скорость вагона после столкновения составляет около 5.