Железнодорожный вагон массой 35 т подъезжает к стоящему на том же пути неподвижному вагону массой 28 т и автоматически сцепляется с ним. После сцепки вагоны движутся прямолинейно со скоростью 0,5 м/с. Какова была скорость вагона массой 35 т перед сцепкой?
Дано:
- Масса вагона 1, \(m_1 = 35 \, \text{т} = 35 \times 10^3 \, \text{кг}\)
- Масса вагона 2, \(m_2 = 28 \, \text{т} = 28 \times 10^3 \, \text{кг}\)
- Общая скорость после сцепки, \(v' = 0,5 \, \text{м/с}\)
Решение:
До сцепки оба вагона двигались по отдельности. После сцепки они начинают двигаться как единая система.
Используем закон сохранения импульса:
\(m_1 v_1 + m_2 \cdot 0 = (m_1 + m_2) \cdot v'\)
Здесь:
- \(v_1\) — скорость вагона 1 до сцепки,
- \(v'\) — скорость обеих вагонов после сцепки.
Подставляем известные значения:
\((35 \times 10^3 + 28 \times 10^3) \cdot 0,5 = 35 \times 10^3 \cdot v_1\)
Решаем относительно \(v_1\):
\(63 \times 10^3 \cdot 0,5 = 35 \times 10^3 \cdot v_1\)
\(31,5 \times 10^3 = 35 \times 10^3 \cdot v_1\)
\(v_1 = \frac{31,5 \times 10^3}{35 \times 10^3} = 0,9 \, \text{м/с}\)
Ответ: Скорость вагона массой 35 т перед сцепкой была \(0,9 \, \text{м/с}\).
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 9 класс.
Aвторы:
Гутник Е.М., Иванов А.И., Перышкин И.М.
Задание
Железнодорожный вагон массой 35 т подъезжает к стоящему на том же пути неподвижному вагону массой 28 т и автоматически сцепляется с ним. После сцепки вагоны движутся прямолинейно со скоростью 0,5 м/с. Какова была скорость вагона массой 35 т перед сцепкой?