Для решения задачи о столкновении тележек, можно использовать закон сохранения импульса. Согласно этому закону, общий импульс системы до столкновения равен общему импульсу после столкновения.
Обозначим:
- \( m_1 = 5 \, \text{кг} \) – масса первой тележки,
- \( v_1 = 30 \, \text{м/с} \) – начальная скорость первой тележки,
- \( m_2 = 10 \, \text{кг} \) – масса второй тележки,
- \( v_2 = 0 \, \text{м/с} \) – начальная скорость второй тележки,
- \( v' \) – скорость второй тележки после столкновения.
Перед столкновением, общий импульс системы можно выразить так:
\[ P_{\text{до}} = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = 5 \, \text{кг} \cdot 30 \, \text{м/с} + 10 \, \text{кг} \cdot 0 = 150 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}. \]
После столкновения, первая тележка останавливается, и её скорость становится 0, а вторая тележка движется с некоторой скоростью \( v' \):
\[ P_{\text{после}} = m_1 \cdot 0 + m_2 \cdot v' = 10 \, \text{кг} \cdot v'. \]
Так как импульс сохраняется, то:
\[ P_{\text{до}} = P_{\text{после}} \] \[ 150 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 10 \, \text{кг} \cdot v'. \]
Теперь решим это уравнение относительно \( v' \):
\[ v' = \frac{150 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{10 \, \text{кг}} = 15 \, \text{м/с}. \]
Таким образом, скорость второй тележки после удара составит \( 15 \, \text{м/с} \).
