Какова скорость тележки после столкновения, если тележка массой m, движущаяся со скоростью v, сталкивается с неподвижной тележкой такой же массы и сцепляется с ней?

Физика 8 класс Импульс и закон сохранения импульса скорость тележки столкновение тележек закон сохранения импульса физика 8 класс масса тележки движение тележки Новый

Чтобы определить скорость тележки после столкновения, давайте воспользуемся законом сохранения импульса. Этот закон утверждает, что если на систему не действуют внешние силы, то её импульс сохраняется.

В нашем случае у нас есть две тележки:

• Первая тележка массой m, движущаяся со скоростью v.
• Вторая тележка массой m, которая в момент столкновения неподвижна (ее скорость равна 0).

Перед столкновением импульс системы можно выразить следующим образом:

• Импульс первой тележки: p1 = m * v
• Импульс второй тележки: p2 = m * 0 = 0

Таким образом, общий импульс системы до столкновения будет:

p_до = p1 + p2 = m v + 0 = m v

После столкновения обе тележки сцепляются и начинают двигаться вместе. Обозначим их общую скорость после столкновения как V.

Теперь найдем общий импульс системы после столкновения:

• Общий импульс: p_после = (m + m) * V = 2m * V

Согласно закону сохранения импульса, импульс до столкновения равен импульсу после столкновения:

p_до = p_после

Подставим наши выражения:

m v = 2m V

Теперь, чтобы найти V, мы можем разделить обе стороны уравнения на 2m (при условии, что m не равно 0):

V = (m * v) / (2m) = v / 2

Таким образом, скорость тележки после столкновения будет равна половине скорости первой тележки:

V = v / 2

Это означает, что после столкновения обе тележки будут двигаться с одинаковой скоростью, равной половине начальной скорости первой тележки.