Какая начальная скорость и направление движения могли быть у состава из восьми вагонов после
1) 0,1 м/с, в направлении движения съехавшего с горки вагона.
2) 0,1 м/с, в направлении, противоположном движению съехавшего с горки вагона.
3) 0,35 м/с, в направлении движения съехавшего с горки вагона.
4) 0,35 м/с, в направлении, противоположном движению съехавшего с горки вагона.
Инструкция: При столкновении двух вагонов, закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов до и после столкновения должна оставаться константой. Импульс определяется произведением массы тела на его скорость.
Пусть масса каждого вагона равна m, а начальная скорость состава из восьми вагонов равна V. После столкновения, один из вагонов съехал с горки с начальной скоростью v.
Сумма импульсов до столкновения равна массе состава умноженной на его начальную скорость:
mv = 8mV
Сумма импульсов после столкновения равна сумме импульсов восьми вагонов и импульса от съехавшего вагона:
8mV + mv
Вариант 1) 0,1 м/с, в направлении движения съехавшего с горки вагона:
В этом случае импульс съехавшего вагона будет равен m * v. Тогда импульс состава после столкновения будет равен 8mV — m * v. Данное утверждение не верно, так как сумма импульсов перед и после столкновения не будет сохраняться.
Аналогичным образом рассматриваются и другие варианты ответа.
Задание для закрепления: Представьте, что состав из восьми вагонов движется со скоростью 2 м/с, а вагон, съехавший с горки, имеет скорость 0,5 м/с в направлении движения состава. Какая будет суммарная начальная скорость и направление движения состава после столкновения?