В данной задаче мы имеем две тележки, каждая из которых имеет массу \( m \) и движется с одинаковой скоростью \( v \) навстречу друг другу. Когда они сталкиваются и сцепляются, важно рассмотреть закон сохранения импульса.
Определим начальный импульс тележек:
- Импульс первой тележки, движущейся вправо: \( p_1 = mv \).
- Импульс второй тележки, движущейся влево: \( p_2 = -mv \) (отрицательный знак указывает на противоположное направление).
Общий импульс до столкновения: \[ P_{\text{нач}} = p_1 + p_2 = mv - mv = 0. \]
После столкновения: Поскольку тележки сцепляются, можно рассматривать их как одну систему с массой \( 2m \) и обозначить скорость новой системы как \( V \).
Используем закон сохранения импульса: Суммарный импульс после столкновения будет равен суммарному импульсу до столкновения: \[ P_{\text{кон}} = (2m)V. \]
Приравниваем начальный и конечный импульсы: \[ 0 = (2m)V. \]
Решаем уравнение: Из этого следует, что: \[ V = 0. \]
Таким образом, импульс тележек после взаимодействия равен нулю, что означает, что после сцепления тележки останавливаются.
