5. Тележка массой 80 кг движется со скоростью 4 м/с. На нее вертикально падает груз массой 20 кг. Определите скорость, с которой станет двигаться тележка.

Дано:

• M = 80 кг (масса тележки)
• V = 4 м/с (скорость тележки)
• m = 20 кг (масса груза)

Решение:

Поскольку груз падает вертикально, то его горизонтальная составляющая скорости равна нулю. Для решения задачи применим закон сохранения импульса в горизонтальном направлении.

Импульс системы (тележка + груз) до падения груза равен импульсу системы после падения груза.

p_до = p_после

M * V + m * 0 = (M + m) * v_общ

где v_общ — общая скорость тележки с грузом.

Подставим значения:

80 кг * 4 м/с + 20 кг * 0 м/с = (80 кг + 20 кг) * v_общ

320 кг*м/с = 100 кг * v_общ

v_общ = 320 кг*м/с / 100 кг

v_общ = 3.2 м/с

Ответ: 3.2 м/с