Чтобы решить эту задачу, нужно использовать закон сохранения импульса. Импульс системы до сцепления должен быть равен импульсу системы после сцепления.
Обозначим:
- \( m_1 \) = масса тепловоза = 130 т = 130000 кг
- \( v_1 \) = скорость тепловоза = 2 м/с
- \( m_2 \) = масса неподвижного состава = 1170 т = 1170000 кг
- \( v_2 \) = скорость неподвижного состава = 0 м/с (так как он неподвижен)
После сцепления, массы будут двигаться вместе, и их общая масса будет равна: \[ m_{total} = m_1 + m_2 = 130000 \, \text{кг} + 1170000 \, \text{кг} = 1300000 \, \text{кг} \]
Обозначим скорость после сцепления как \( v_f \).
Согласно закону сохранения импульса: \[ m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = (m_1 + m_2) \cdot v_f \]
Подставим известные значения: \[ 130000 \, \text{кг} \cdot 2 \, \text{м/с} + 1170000 \, \text{кг} \cdot 0 = (130000 \, \text{кг} + 1170000 \, \text{кг}) \cdot v_f \]
Упрощаем: \[ 260000 = 1300000 \cdot v_f \]
Чтобы найти \( v_f \), разделим обе стороны уравнения на 1300000: \[ v_f = \frac{260000}{1300000} = 0.2 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость состав после сцепления с тепловозом будет равна 0.2 м/с.