На сколько изменилась скорость полувагона, если катящийся со скоростью 0,3 м/с полувагон массой 20т был покрыт сверху
На сколько изменилась скорость полувагона, если катящийся со скоростью 0,3 м/с полувагон массой 20т был покрыт сверху 150 кг гравия?
Skorpion 22
Для решения данной задачи нам понадобится использовать законы сохранения импульса и массы.Изначально полувагон движется со скоростью 0,3 м/с. После того, как на него падает гравий, происходит изменение его скорости.
Для начала, найдем импульс полувагона до падения гравия. Импульс - это произведение массы на скорость:
\[И_{\text{до}} = m \cdot v\]
\[И_{\text{до}} = 20 \text{ т} \cdot 0,3 \text{ м/с}\]
\[И_{\text{до}} = 6 \text{ т} \cdot \text{м/с}\]
Затем рассмотрим полувагон после падения гравия. Масса полувагона вместе с гравием составляет 20 т + 150 кг = 20,15 т. Пусть скорость после падения гравия равна v".
Так как полувагон двигается по горизонтали, мы можем применить закон сохранения импульса:
\[И_{\text{перед}} = И_{\text{после}}\]
\[И_{\text{до}} = И_{\text{после}}\]
\[6 \text{ т} \cdot \text{м/с} = 20,15 \text{ т} \cdot v"\]
Теперь мы можем найти скорость v", деля левую и правую части уравнения на массу полувагона после падения гравия:
\[v" = \frac{6 \text{ т} \cdot \text{м/с}}{20,15 \text{ т}}\]
\[v" \approx 0,297 \text{ м/с}\]
Таким образом, скорость полувагона изменилась на \(0,3 \text{ м/с} - 0,297 \text{ м/с} \approx 0,003 \text{ м/с}\).
Ответ: Скорость полувагона изменилась на 0,003 м/с.