Вопрос задан 12.03.2026 в 07:31. Предмет Физика. Спрашивает Епишкин Ярик.

По абсолютно гладкой поверхности движется со скоростью 6 м/с ящик с песком массой 9 кг. В песок попадает гиря массой 1 кг, отпущенная без начальной скорости с десятиметровой высоты. Определите скорость ящика после попадания в него гири.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Вихрова Александра.

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения импульса и энергией.

  1. Сначала найдем скорость гири перед попаданием в ящик.

Гиря отпускается с высоты 10 м, поэтому ее начальная скорость равна нулю. Используем формулу для скорости свободно падающего тела:

v=2ghv = \sqrt{2gh}

где:

  • gg — ускорение свободного падения (g=9.8 м/с2g = 9.8 \, м/с^2),

  • hh — высота падения (h=10 мh = 10 \, м).

Подставляем значения:

v=2⋅9.8 м/с2⋅10 м=196=14 м/сv = \sqrt{2 \cdot 9.8 \, м/с^2 \cdot 10 \, м} = \sqrt{196} = 14 \, м/с

Таким образом, скорость гири перед попаданием в ящик равна 14 м/с.

  1. Рассчитаем импульс до столкновения.

Импульс системы до столкновения составляют импульсы ящика и гири.

Импульс ящика до столкновения:

pящик=mящик⋅vящик=9 кг⋅6 м/с=54 кг⋅м/сp_{\text{ящик}} = m_{\text{ящик}} \cdot v_{\text{ящик}} = 9 \, кг \cdot 6 \, м/с = 54 \, кг \cdot м/с

Импульс гири до столкновения:

pгиря=mгиря⋅vгиря=1 кг⋅14 м/с=14 кг⋅м/сp_{\text{гиря}} = m_{\text{гиря}} \cdot v_{\text{гиря}} = 1 \, кг \cdot 14 \, м/с = 14 \, кг \cdot м/с

Итак, суммарный импульс до столкновения:

pобщий=54 кг⋅м/с+14 кг⋅м/с=68 кг⋅м/сp_{\text{общий}} = 54 \, кг \cdot м/с + 14 \, кг \cdot м/с = 68 \, кг \cdot м/с
  1. Применим закон сохранения импульса.

Предположим, что после столкновения гиря и ящик движутся как единое тело с общей массой. Закон сохранения импульса гласит, что суммарный импульс системы до столкновения равен суммарному импульсу после столкновения:

mобщая⋅vобщая=pобщийm_{\text{общая}} \cdot v_{\text{общая}} = p_{\text{общий}}

Масса общей системы:

mобщая=mящик+mгиря=9 кг+1 кг=10 кгm_{\text{общая}} = m_{\text{ящик}} + m_{\text{гиря}} = 9 \, кг + 1 \, кг = 10 \, кг

Теперь решим для скорости после столкновения:

10 кг⋅vобщая=68 кг⋅м/с10 \, кг \cdot v_{\text{общая}} = 68 \, кг \cdot м/с vобщая=6810=6.8 м/сv_{\text{общая}} = \frac{68}{10} = 6.8 \, м/с

Таким образом, скорость ящика после попадания в него гири составляет 6.8 м/с.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос