Вопрос школьника
Движущийся вагон сталкивается с неподвижным. При этом первый вагон останавливается, а второй начинает двигаться со скоростью первого вагона. Что можно сказать о массах этих вагонов?
Ответ от учителя
Из условия задачи следует, что первый вагон остановился, а второй начал двигаться со скоростью первого вагона. Это означает, что второй вагон имел большую скорость до столкновения, чем первый вагон. Также известно, что после столкновения второй вагон движется со скоростью первого вагона.
Для решения задачи необходимо использовать законы сохранения импульса и энергии. Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов системы до и после столкновения должна быть равна. Импульс определяется как произведение массы на скорость.
Пусть первый вагон имеет массу m1 и скорость v1 до столкновения, а второй вагон имеет массу m2 и скорость v2 до столкновения. После столкновения первый вагон остановился, а второй вагон движется со скоростью v1.
Согласно закону сохранения импульса:
m1v1 + m2v2 = m1*0 + m2v1
Отсюда можно выразить массу второго вагона:
m2 = m1(v1 — v2)/v1
Таким образом, масса второго вагона зависит от массы первого вагона и скоростей обоих вагонов до столкновения. Если первый вагон имеет большую массу, то второй вагон должен иметь меньшую скорость до столкновения, чтобы после столкновения двигаться со скоростью первого вагона. Если первый вагон имеет меньшую массу, то второй вагон должен иметь большую скорость до столкновения, чтобы после столкновения двигаться со скоростью первого вагона.
