Тележка массой 6 кг движется со скоростью 54 км/ч. Снаряд массой 1 кг, летящий со скоростью 72 км/ч ей навстречу, застревает после абсолютно неупругого удара. С какой скорость и в каком направлении будет двигаться тележка после взаимодействия? Насколько изменилась механическая энергия системы?

Объяснение:

Дано:

m₁ = 6 кг

V₁ = 54 км/ч = 15 м/с

m₂ = 1 кг

V₂ = 72 км/ч = 20 м/с

U - ?

ΔEк - ?

1)

Импульс тел до взаимодействия:

p₀ = m₁V₁ - p₂V₂ = 6·15 - 1·20 = 70 кг·м/с

2)

Импульс системы после взаимодействия:

p = (m₁+m₂)·U = (6 + 1)·U = 7·U

3)

Приравняем:

7·U = 70

U = 10 м/с     (тележка продолжает двигаться в прежнем направлении)

4)

Энергия тележки и камня до взаимодействия:

E₁ = m₁·V₁²/2 + m₂·V²/2 = 6·15²/2 + 1·20²/2 = 875 Дж

После взаимодействия:

E₂ = (m₁+m₂)·U²/2 = (6+1)·10²/2 = 350 Дж

Изменение энергии:

ΔE = E₁-E₂ = 875 - 350 = 525 Дж