Снаряд массой 100 кг, летящий горизонтально вдоль железнодорожного пути со скоростью 500 м/с, попадает в вагон с песком, масса которого 10 т, и застревает в нем. Какую скорость получит вагон, если он двигался со скоростью 36 км/ч в том же направлении, что и снаряд?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения импульса.

Масса снаряда: m1 = 100 кг
Скорость снаряда: v1 = 500 м/с

Масса вагона с песком: m2 = 10 т = 10000 кг
Скорость вагона: v2 = 36 км/ч = 10 м/с

Импульс до столкновения: p1 = m1 v1
Импульс после столкновения: p2 = (m1 + m2) v

По закону сохранения импульса имеем:
p1 = p2
m1 v1 = (m1 + m2) v
100 кг 500 м/с = (100 кг + 10000 кг) v

Отсюда находим скорость вагона после столкновения:
v = 100 * 500 / (100 + 10000) ≈ 4,95 м/с

Теперь определим итоговую скорость вагона с учетом его начальной скорости:
V = v + v2 ≈ 4,95 м/с + 10 м/с = 14,95 м/с

Таким образом, скорость вагона после столкновения с снарядом составит около 14,95 м/с.