Дано:
- Масса снаряда m1 = 200 кг
- Скорость снаряда v1 = 700 м/с
- Масса вагона с песком m2 = 50 т = 50000 кг (переведем в килограммы)
- Скорость вагона v2 = 72 км/ч = 20 м/с (переведем в метры в секунду)
Найти:
- Общую скорость после столкновения V.
Решение:
1. Используем закон сохранения импульса, который утверждает, что суммарный импульс до столкновения равен суммарному импульсу после столкновения:
m1 * v1 + m2 * (-v2) = (m1 + m2) * V
Заметим, что скорость вагона направлена навстречу снаряду, поэтому мы ставим её со знаком минус.
2. Подставим известные значения в уравнение:
200 * 700 + 50000 * (-20) = (200 + 50000) * V
140000 + (-1000000) = 50200 * V
140000 - 1000000 = 50200 * V
-860000 = 50200 * V
3. Найдем скорость V:
V = -860000 / 50200
V ≈ -17.14 м/с
Знак минус указывает на то, что направление скорости после столкновения будет в сторону, противоположную направлению движения вагона.
Ответ:
Скорость вагона после столкновения составляет примерно 17.14 м/с в направлении, противоположном его первоначальному движению.