Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения импульса. В системе, где отсутствуют внешние силы (или их влияние незначительно), суммарный импульс системы остается постоянным.
Импульс ( p ) определяется как произведение массы ( m ) на скорость ( v ):
[ p = m \cdot v ]
Давайте рассмотрим ситуацию до и после того, как на платформу насыпали щебень.
До насыпания щебня:
- Масса платформы ( m_1 ) = 500 кг
- Скорость платформы ( v_1 ) = 0.2 м/с
Импульс платформы до насыпания щебня:
[ p_1 = m_1 \cdot v_1 = 500 \, \text{кг} \cdot 0.2 \, \text{м/с} = 100 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
После насыпания щебня:
- Масса платформы с щебнем ( m_2 ) = 500 кг + 100 кг = 600 кг
- Новая скорость платформы ( v_2 ) (неизвестная величина, которую нужно найти)
Импульс системы после насыпания щебня:
[ p_2 = m_2 \cdot v_2 ]
Применим закон сохранения импульса:
Так как внешние силы отсутствуют или их влияние незначительно, суммарный импульс системы должен остаться постоянным. Таким образом,
[ p_1 = p_2 ]
Подставим значения в уравнение:
[ 100 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 600 \, \text{кг} \cdot v_2 ]
Решим это уравнение относительно ( v_2 ):
[ v_2 = \frac{100 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{600 \, \text{кг}} = \frac{100}{600} \, \text{м/с} = \frac{1}{6} \, \text{м/с} \approx 0.167 \, \text{м/с} ]
Ответ:
Скорость платформы после насыпания 100 кг щебня стала приблизительно 0.167 м/с.