Людина масою 70 кг біжить зі швидкістю 7 м/с доганяє вагонетку масою 300 кг що рухається зі швидкістю 2 м/с і на неї з якою швидкістю буде рухатись вагонетка після цього

Задача вирішується за законом збереження імпульсу для ізольованої системи (біля будь-яких зовнішніх імпульсів під час зіткнення припускаємо, що їх немає).

• Масa людини: m1 = 70 кг, швидкість до зіткнення: v1 = 7 м/с
• Масa вагонетки: m2 = 300 кг, швидкість до зіткнення: v2 = 2 м/с
• Після зіткнення людина перестає рухатись відносно вагонетки (вони зчеплюються) і рухаються разом як єдиний об’єднаний об’єкт масою m1 + m2 = 370 кг.
• Збереження імпульсу: m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) v_f

Розрахунок:

• Початковий імпульс: p_i = 70·7 + 300·2 = 490 + 600 = 1090 кг·м/с
• Остаточний імпульс: p_f = (70 + 300) v_f = 370 v_f
• Відповідь: v_f = p_i / 370 = 1090 / 370 ≈ 2.95 м/с

Відповідь: швидкість вагонетки після того моменту, коли людина доганяє її і вони зчеплюються, приблизно 2.95 м/с у тому ж напрямку, що й спочатку.

Примітка щодо припущень:

• Вважаємо ідеальне лінійне (горизонтальне) зіткнення, після якого учасники рухаються разом.
• Імпульс зберігається за відсутності зовнішніх горизонтальних імпульсів (тертя з грунтом та інші сили можна вважати незначними під час самого зіткнення). Якщо враховувати опір середовища або віддільне відривання після зіткнення, результат може дещо змінитися.