Для решения этой задачи нам потребуется закон сохранения импульса. Импульс системы до столкновения (сцепки) равен импульсу системы после столкновения.
1. **Обозначим массы и скорости**:
- Масса первой тележки \( m_1 = 1 \text{ кг} \)
- Масса второй тележки \( m_2 = 4 \text{ кг} \)
- Скорость первой тележки \( v_1 = 5 \text{ м/с} \) (направим вправо)
- Скорость второй тележки \( v_2 = -5 \text{ м/с} \) (направим влево, навстречу первой)
- Общая скорость после сцепки \( v_\text{общая} \)
2. **Запишем выражение для суммарного импульса до столкновения**:
\( p_\text{до} = m_1v_1 + m_2v_2 \)
Подставим значения:
\( p_\text{до} = 1*5 + 4*(-5) = 5 - 20 = -15 \text{ кг м/с} \)
3. **Запишем выражение для суммарного импульса после столкновения**:
\( p_\text{после} = (m_1 + m_2)v_\text{общая} \)
4. **Используем закон сохранения импульса, приравниваем импульс до и после**:
\( p_\text{до} = p_\text{после} \)
\( -15 = (1+4)v_\text{общая} \)
5. **Выразим и рассчитаем общую скорость \( v_\text{общая} \)**:
\( v_\text{общая} = \frac{-15}{5} = -3 \text{ м/с} \)
**Ответ:** Скорость тележек после сцепки будет равна -3 м/с, знак минус означает, что тележки будут двигаться в сторону движения второй тележки до сцепки (влево).
Убрать каракули