Чтобы определить массу второго вагона, можно воспользоваться законом сохранения импульса.
Обозначим:
- массу первого вагона (m₁) = 30 т,
- массу второго вагона (m₂) = ?,
- ускорение первого вагона (a₁) = 6 м/с²,
- ускорение второго вагона (a₂) = 12 м/с².
При столкновении, согласно третьему закону Ньютона, силы, действующие на вагоны, равны и противоположны. Мы можем записать уравнение для силы, которое воздействует на каждый вагон:
Сила на первом вагоне: \[ F₁ = m₁ \cdot a₁ = 30 \, \text{т} \cdot 6 \, \text{м/с}² = 180 \, \text{т} \cdot \text{м/с}² \]
Сила на втором вагоне: \[ F₂ = m₂ \cdot a₂ \]
Согласно третьему закону Ньютона: \[ F₁ = F₂ \]
Отсюда мы можем записать: \[ 180 = m₂ \cdot 12 \]
Теперь выразим массу второго вагона: \[ m₂ = \frac{180}{12} = 15 \, \text{т} \]
Таким образом, масса второго вагона составляет 15 т.
Правильный ответ: b. 15т.