Вопрос школьника
От движущегося поезда отцепляют последний вагон, при этом скорость поезда не изменяется. Сравните пути, пройденные поездом и вагоном к моменту остановки вагона. Ускорение вагона считайте постоянным
Ответ от учителя
При отцеплении последнего вагона от движущегося поезда скорость поезда не изменяется, так как масса отцепленного вагона ничтожно мала по сравнению с массой всего поезда. Однако, вагон продолжает двигаться с той же скоростью, что и поезд до отцепления.
Ускорение вагона считаем постоянным, что означает, что его скорость будет увеличиваться на одинаковую величину за каждую единицу времени. Поэтому, путь, пройденный вагоном к моменту остановки, будет зависеть от времени, прошедшего с момента отцепления.
Пусть скорость поезда до отцепления вагона была V, а скорость вагона после отцепления — v. Ускорение вагона обозначим как a.
Тогда, используя формулу для равноускоренного движения, можно выразить путь, пройденный вагоном к моменту остановки:
S = vt + (at^2)/2
где t — время, прошедшее с момента отцепления.
Путь, пройденный поездом к моменту остановки вагона, будет равен пути, пройденному вагоном, плюс путь, пройденный поездом за то же время.
Sпоезда = Sвагона + Vt
Таким образом, путь, пройденный вагоном к моменту остановки, будет меньше, чем путь, пройденный поездом за то же время, так как вагон движется с меньшей скоростью. Однако, общий путь, пройденный поездом и вагоном, будет равен пути, пройденному поездом до отцепления вагона.
