Для решения задачи будем использовать закон сохранения импульса и основные свойства упругого столкновения.
Даны данные:
- Масса первого вагона (m1) = 45 т = 45000 кг
- Масса второго вагона (m2) = 10 т = 10000 кг
- Начальная скорость первого вагона (v1) = 22 км/ч
- Начальная скорость второго вагона (v2) = 70 км/ч
- Конечная скорость первого вагона после столкновения (v1') = 25 км/ч
Необходимо найти конечную скорость второго вагона (v2') после столкновения.
Вводим формулы:
- Закон сохранения импульса: \[ m1 \cdot v1 + m2 \cdot v2 = m1 \cdot v1' + m2 \cdot v2' \]
Подставляем известные величины: \[ 45000 \cdot 22 + 10000 \cdot 70 = 45000 \cdot 25 + 10000 \cdot v2' \]
Считаем левую часть уравнения: \[ 990000 + 700000 = 45000 \cdot 25 + 10000 \cdot v2' \] \[ 1690000 = 1125000 + 10000 \cdot v2' \]
Решаем уравнение для v2':
- Переносим 1125000 на левую сторону: \[ 1690000 - 1125000 = 10000 \cdot v2' \] \[ 565000 = 10000 \cdot v2' \]
- Делим обе стороны на 10000: \[ v2' = \frac{565000}{10000} = 56.5 \text{ км/ч} \]
Итак, скорость второго вагона после упругого столкновения составит 56.5 км/ч.
