Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения импульса, который гласит, что суммарный импульс системы до взаимодействия равен суммарному импульсу системы после взаимодействия, если на систему не действуют внешние силы или их действие компенсируется.
Импульс p определяется как произведение массы m на скорость v: p=m⋅v.
До падения кирпича импульс системы складывается из импульса тележки и импульса кирпича. Так как кирпич падает сверху вертикально вниз, его горизонтальная составляющая скорости равна 0, а значит и горизонтальный импульс равен 0. Таким образом, до падения кирпича суммарный импульс системы в горизонтальном направлении равен импульсу тележки:
pдо=mтележка⋅vтележка
где mтележка=6 кг и vтележка=2 м/с.
После падения кирпича на тележку масса системы увеличивается, так как теперь она включает в себя и массу кирпича. Скорость системы тележка+кирпич будет одинакова, так как они движутся вместе.
Пусть vпосле - скорость системы после падения кирпича. Тогда импульс системы после падения кирпича:
pпосле=(mтележка+mкирпич)⋅vпосле
где mкирпич=2 кг.
По закону сохранения импульса pдо=pпосле, откуда:
mтележка⋅vтележка=(mтележка+mкирпич)⋅vпосле
Подставляем известные значения и находим vпосле:
6⋅2=(6+2)⋅vпосле
12=8⋅vпосле
Такимобразом,скоростьтележкипослепадениякирпичабудет1.5м/с.