Масса вагона с песком составляет 50т. Летящий горизонтально снаряд массой 100кг попадает в песок. а) Определите скорость снаряда, если скорость платформы после попадания снаряда равна 0,2
м/с.
б) Найдите механическую энергию системы в моменты до и после взаимодействия.
в) Сколько энергии перешло во внутреннюю?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

а) Для решения этой задачи можно воспользоваться законом сохранения импульса. Импульс до взаимодействия равен импульсу после взаимодействия:

m1 v1 = (m1 + m2) v2

где m1 = масса снаряда, v1 = скорость снаряда до попадания, m2 = масса вагона с песком, v2 = скорость платформы после попадания снаряда.

Подставляем известные значения и находим скорость снаряда:

100 кг v1 = (100 кг + 50000 кг) 0,2 м/с
100 кг v1 = 10000 кг 0,2 м/с
v1 = 2000 м/с

б) Механическая энергия системы до взаимодействия:

E1 = 0,5 m1 v1^2 = 0,5 100 кг (2000 м/с)^2 = 20000000 Дж

Механическая энергия системы после взаимодействия:

E2 = 0,5 (m1 + m2) v2^2 = 0,5 (100 кг + 50000 кг) (0,2 м/с)^2 = 1000 Дж

в) Энергия, которая перешла во внутреннюю энергию системы, равна разности между механической энергией до и после взаимодействия:

ΔE = E1 - E2 = 20000000 Дж - 1000 Дж = 19999000 Дж

Таким образом, 19999000 Дж энергии перешло во внутреннюю энергию системы.