Снаряд массой 30 кг, летящий горизонтально со скоростью 300 м/с, попадает в вагонетку с песком массой 1,2 т и застревает в песке. С какой скоростью будет

image_printРаспечатать ответ

Вопрос школьника

Снаряд массой 30 кг, летящий горизонтально со скоростью 300 м/с, попадает в вагонетку с песком массой 1,2 т и застревает в песке. С какой скоростью будет двигаться вагонетка, если до попадания снаряда она двигалась со скоростью 2 м/с в направлении движения снаряда?

Ответ от учителя

Для решения задачи необходимо применить закон сохранения импульса. Импульс — это произведение массы тела на его скорость. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов тел до и после столкновения остается неизменной.

Изначально импульс системы состоит из импульса вагонетки и импульса снаряда. После столкновения снаряд застревает в песке, поэтому его импульс становится равным нулю. Импульс системы после столкновения состоит только из импульса вагонетки.

Масса вагонетки с песком равна 1,2 т = 1200 кг. Импульс вагонетки до столкновения равен:

p1 = m1 * v1 = 1200 кг * 2 м/с = 2400 кг*м/с

где m1 — масса вагонетки, v1 — скорость вагонетки до столкновения.

Импульс системы после столкновения равен:

p2 = m1 * v2

где v2 — скорость вагонетки после столкновения.

Сумма импульсов до и после столкновения должна быть равна:

p1 = p2

m1 * v1 = m1 * v2

v2 = v1 * (m1 / m2)

где m2 — масса снаряда, которая равна 30 кг.

v2 = 2 м/с * (1200 кг / (1200 кг + 30 кг)) ≈ 1,99 м/с

Ответ: скорость вагонетки после столкновения снаряда будет примерно равна 1,99 м/с.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *