Снаряд массой 100кг, летящий горизонтально вдоль железнодорожного пути со скоростью...

Question

Снаряд массой 100кг, летящий горизонтально вдоль железнодорожного пути со скоростью 500м/с, падает в вагон с песком массой 10т и застревает в нем. Найти скорость вагона, если он двигается со скоростью 36км/ч навстречу снаряду

Answer 1

Дано:
m1 = 100 кг
V1 = 500 м/с
m2 = 10 т = 10 000 кг
V2 = 36 км/ч = 10 м/с

U - ?


Импульс снаряда: 
p1 = m1*V1 = 100*500 = 50 000 кг*м/с

Импульс вагона до выстрела:
p2 = - m2*V2 = - 10 000*10 =  -100 000 кг*м/с  (знак "минус" означает, что вагон двигался навстречу снаряду)

Суммарный импульс до взаимодействия:

Po = P1 + P2 = 50 000 - 100 000 = - 50 000 кг*м/с

После взаимодействия:
P = (m1+m2)*U = 10 100*U

По закону сохранения импульса:

P = Po
10 100*U = - 50 000
U = - 50 000 / 10 100 ≈  - 4,95 ≈ - 5 м/с (знак "минус" говорит о том, что вагон продолжает движение в том же направлении, что и раньше, только со скоростью в 2 раза меньшей)