Вагоны после столкновения движутся как единое целое, значит закон сохранения импульса запишем таким образом:
m1*v1 + m2*v2 = (m1 + m2)*u
Один вагон движется сонаправленно оси Х, а второй - противонаправленно ей, тогда закон сохранения импульса будет:
m1*v1 - m2*v2 = (m1 + m2)*u
А учитывая равенство масс вагонов, будет:
m(v1 - v2) = 2m*u
Чтобы ответить на вопрос задачи, нам требуется найти u:
u = (m(v1 - v2)) / 2m = (v1 - v2) / 2
Как видим, масса вагонов сократилась - её значение, данное в условиях задачи, не понадобилось). Далее. Вагоны имеют скорость u после столкновения, а когда они остановятся, их скорость u2 будет равна нулю, тогда используем следующую формулу для пути:
S = (u2² - u²) / 2a
Подставим найденное значение u в эту формулу и решим уравнение, учитывая, что ускорение противонаправленно оси Х, т.к. движение является равнозамедленным:
Почему ноль? Все очень просто, индукцию магнитного поля можно найти с ф-лы, которую я прикрепил как изо. Как видно из ф-лы, что вектор магнитной индукции зависит от тока в проводнике и растояния от него, все остальное это константы, так вот, из условия задачи видно, что ток в 1 и 2 проводниках равен, а средняя точка между проводниками находится на растоянии 7,5 см (15/2), но в задаче указано, что токи проходят в противоположных направлениях, а это значит, что вектор магнитной индукции одного проводника будет противоположен относительно вектору индукции второго проводника, и их сумма будет равна 0
Дано:
v1 = 2 м/с
v2 = 1 м/с
m1 = m2 = m = 20 т = 20 000 кг
a = 0,005 м/с²
Найти:
S = ?
Вагоны после столкновения движутся как единое целое, значит закон сохранения импульса запишем таким образом:
m1*v1 + m2*v2 = (m1 + m2)*u
Один вагон движется сонаправленно оси Х, а второй - противонаправленно ей, тогда закон сохранения импульса будет:
m1*v1 - m2*v2 = (m1 + m2)*u
А учитывая равенство масс вагонов, будет:
m(v1 - v2) = 2m*u
Чтобы ответить на вопрос задачи, нам требуется найти u:
u = (m(v1 - v2)) / 2m = (v1 - v2) / 2
Как видим, масса вагонов сократилась - её значение, данное в условиях задачи, не понадобилось). Далее. Вагоны имеют скорость u после столкновения, а когда они остановятся, их скорость u2 будет равна нулю, тогда используем следующую формулу для пути:
S = (u2² - u²) / 2a
Подставим найденное значение u в эту формулу и решим уравнение, учитывая, что ускорение противонаправленно оси Х, т.к. движение является равнозамедленным:
S = (u2² - ((v1 - v2) / 2))²) / 2a = (0² - ((2 - 1) / 2))²) / 2*(-0,005) = (0² - 0,5²) / (-0,01) = (0 - 0,25) / (-0,01) = (-0,25) / (-0,01) = 25
ответ: 25 метров.
В = 0
Объяснение:
Почему ноль? Все очень просто, индукцию магнитного поля можно найти с ф-лы, которую я прикрепил как изо. Как видно из ф-лы, что вектор магнитной индукции зависит от тока в проводнике и растояния от него, все остальное это константы, так вот, из условия задачи видно, что ток в 1 и 2 проводниках равен, а средняя точка между проводниками находится на растоянии 7,5 см (15/2), но в задаче указано, что токи проходят в противоположных направлениях, а это значит, что вектор магнитной индукции одного проводника будет противоположен относительно вектору индукции второго проводника, и их сумма будет равна 0