Железнодорожный вагон имеющий скорость движения 0,6 м/с, сталкивается с неподвижным вагоном массой 20...

Для решения задачи применим закон сохранения импульса. Согласно этому закону, суммарный импульс системы до столкновения равен суммарному импульсу системы после столкновения, если внешние силы на систему не действуют или их влияние можно пренебречь.

Обозначим:

• ( m_1 ) — масса первого вагона (которую нужно найти),
• ( v_1 ) — скорость первого вагона до столкновения (0,6 м/с),
• ( m_2 ) — масса второго вагона (20 т = 20000 кг),
• ( v_2 ) — скорость второго вагона до столкновения (0 м/с, так как он неподвижен),
• ( v_f ) — общая скорость обоих вагонов после сцепки (0,2 м/с).

Запишем закон сохранения импульса для системы из двух вагонов: [ m_1 v_1 + m_2 v_2 = (m_1 + m_2) v_f ]

Подставим известные значения: [ m_1 \cdot 0.6 + 20000 \cdot 0 = (m_1 + 20000) \cdot 0.2 ]

Упростим уравнение: [ 0.6 m_1 = 0.2(m_1 + 20000) ]

Раскроем скобки и упростим: [ 0.6 m_1 = 0.2 m_1 + 4000 ]

Перенесем все члены с ( m_1 ) в левую часть уравнения: [ 0.6 m_1 - 0.2 m_1 = 4000 ]

[ 0.4 m_1 = 4000 ]

Теперь найдем ( m_1 ): [ m_1 = \frac{4000}{0.4} ]

[ m_1 = 10000 \, \text{кг} ]

Итак, масса первого вагона составляет 10000 кг, или 10 тонн.

Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться законом сохранения импульса. Импульс системы до столкновения должен равняться импульсу системы после столкновения.

Импульс можно выразить как произведение массы на скорость: импульс = масса * скорость.

Импульс системы до столкновения: P1 = m1 * v1, где m1 - масса первого вагона, v1 - скорость первого вагона.

Импульс системы после столкновения: P2 = (m1 + 20 т) * 0,2 м/с, так как после столкновения оба вагона движутся со скоростью 0,2 м/с.

Импульс системы до столкновения должен быть равен импульсу системы после столкновения: m1 0,6 м/с = (m1 + 20 т) 0,2 м/с

Решив уравнение, найдем массу первого вагона: 0,6m1 = 0,2m1 + 4 0,4m1 = 4 m1 = 10 т

Таким образом, масса первого вагона равна 10 т.

Для решения задачи используем закон сохранения импульса. Масса первого вагона равна 10 т.