Чтобы решить данную задачу, мы можем воспользоваться законом сохранения импульса.
Импульс системы до столкновения равен импульсу системы после столкновения.
Обозначим массу первого вагона как \( m_1 \), а массу второго вагона, который неподвижен, как \( m_2 = 20 \, т \) или \( 20000 \, кг \).
Скорость первого вагона до столкновения \( v_1 = 0,6 \, м/с \), скорость второго вагона до столкновения \( v_2 = 0 \, м/с \). После столкновения оба вагона движутся совместно со скоростью \( v' = 0,2 \, м/с \).
Теперь запишем уравнение для сохранения импульса:
\[ m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = (m_1 + m_2) \cdot v' \]
Подставим известные значения:
\[ m_1 \cdot 0,6 + 20000 \cdot 0 = (m_1 + 20000) \cdot 0,2 \]
Упростим уравнение:
\[ 0,6 m_1 = (m_1 + 20000) \cdot 0,2 \]
Раскроем скобки:
\[ 0,6 m_1 = 0,2 m_1 + 4000 \]
Теперь переносим все члены с \( m_1 \) в одну сторону:
\[ 0,6 m_1 - 0,2 m_1 = 4000 \]
\[ 0,4 m_1 = 4000 \]
Теперь найдем массу первого вагона \( m_1 \):
\[ m_1 = \frac{4000}{0,4} = 10000 \, кг \]
Таким образом, масса первого вагона составляет 10 тонн.