Для решения этой задачи мы воспользуемся законом сохранения импульса. Импульс (P) системы сохраняется, если на нее не действуют внешние силы. Импульс системы можно выразить как произведение массы на скорость.
Изначально у нас есть железнодорожная платформа с массой 10 тонн (это 10000 кг), движущаяся со скоростью 2 м/с. Мы обозначим начальные параметры следующим образом:
- Масса платформы (m1) = 10000 кг
- Скорость платформы (v1) = 2 м/с
При выгрузке 4000 кг гравия на платформу, ее масса увеличится. После выгрузки гравия (массой m2 = 4000 кг), общая масса платформы станет:
- Общая масса платформы после выгрузки (M) = 10000 кг + 4000 кг = 14000 кг
Теперь давайте обозначим скорость платформы после выгрузки как v2. Тогда закон сохранения импульса можно записать как:
\[ P_{начальный} = P_{конечный} \]
Или:
\[ m1 \cdot v1 = M \cdot v2 \]
Подставляем известные значения:
\[ 10000 \, \text{кг} \cdot 2 \, \text{м/с} = 14000 \, \text{кг} \cdot v2 \]
Теперь решим это уравнение для v2:
\[ 20000 = 14000 \cdot v2 \]
Разделим обе стороны на 14000:
\[ v2 = \frac{20000}{14000} \]
\[ v2 \approx 1.43 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость платформы после выгрузки гравия составит приблизительно 1.43 м/с.
