Вопрос задан 18.01.2025 в 22:16. Предмет Физика. Спрашивает Бецгольд Миша.

1. Вагон массой 30 т, движущийся горизонтально со скоростью 1,5 м/с, автоматически сцепляется с неподвижным вагоном массой 20 т. (Такое взаимодействие называется неупругим) С какой скоростью движется сцепка?

2. Начинающий ковбой, накинув лассо на бегущего быка, от рывка полетел вперед со скоростью 5 м/с, а скорость быка уменьшилась с 9 до 8 м/с. Какова масса быка, если масса ковбоя составляет 70 кг?

3. На льду стоит ящик с песком. Сдвинется ли ящик, если в нем застрянет пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 500 м/с? Масса ящика равна 25 кг. Если да, то какую скорость приобретет ящик?

4. Из пушки массой m1 = 800 кг стреляют в горизонтальном направлении. Какова скорость отдачи пушки, если ядро массой m2 = 1 кг вылетело со скоростью 400 м/с?
От чего зависит скорость отдачи орудия?

5. Тележка массой m1 = 120 кг движется со скоростью V1 = 6 м/с. Человек, бегущий навстречу тележке со скоростью V2 = 2,5 м/с, прыгает на тележку. С какой скоростью V движется после этого тележка, если масса человека m 2 = 60 кг?

6. Футбольному мячу массой 400 г при выполнении пенальти сообщили скорость 25 м/с. Если вратарь принимает удар на руки, то через 0,04 с он гасит скорость мяча до нуля. Найти среднюю силу удара мяча.
Почему при ударах могут возникать большие силы?
Решети пожалуйста очень нужно срочно!

Перейти к ответам

Отвечу на вопрос мгновенно! Нейросеть ChatGPT. Жми!

Ответы на вопрос

Отвечает Сулим Виктория.

Вот подробные решения по каждому из вопросов:

1. Вагон массой 30 т сцепляется с неподвижным вагоном массой 20 т

Данная задача решается с использованием закона сохранения импульса. При неупругом столкновении, общее количество движения (импульс) системы до сцепления должно равняться импульсу системы после сцепления.

Обозначим:

Масса первого вагона $m_1 = 30 \, \text{т} = 30000 \, \text{кг}$
Масса второго вагона $m_2 = 20 \, \text{т} = 20000 \, \text{кг}$
Начальная скорость первого вагона $v_1 = 1.5 \, \text{м/с}$
Начальная скорость второго вагона $v_2 = 0 \, \text{м/с}$ (он неподвижен)

Применим закон сохранения импульса:

m_1 v_1 + m_2 v_2 = (m_1 + m_2) \cdot V

где $V$ — скорость сцепки после столкновения.

Подставим значения:

30000 \times 1.5 + 20000 \times 0 = (30000 + 20000) \cdot V

45000 = 50000 \cdot V

V = \frac{45000}{50000} = 0.9 \, \text{м/с}

Ответ: Скорость сцепки вагонов после столкновения составляет $0.9 \, \text{м/с}$ .

2. Ковбой и бык

Рассмотрим задачу на сохранение импульса. После того как ковбой накинул лассо на быка, скорость ковбоя увеличилась до 5 м/с, а скорость быка снизилась до 8 м/с.

Обозначим:

Масса ковбоя $m_{\text{ковбоя}} = 70 \, \text{кг}$
Начальная скорость быка $v_{\text{быка}} = 9 \, \text{м/с}$
Конечная скорость быка $v'_{\text{быка}} = 8 \, \text{м/с}$
Конечная скорость ковбоя $v'_{\text{ковбоя}} = 5 \, \text{м/с}$
Массу быка обозначим через $m_{\text{быка}}$ , и её нужно найти.

Используем закон сохранения импульса:

m_{\text{ковбоя}} \cdot 0 + m_{\text{быка}} \cdot v_{\text{быка}} = m_{\text{ковбоя}} \cdot v'_{\text{ковбоя}} + m_{\text{быка}} \cdot v'_{\text{быка}}

Подставим данные и решим уравнение:

70 \cdot 0 + m_{\text{быка}} \cdot 9 = 70 \cdot 5 + m_{\text{быка}} \cdot 8

9m_{\text{быка}} = 350 + 8m_{\text{быка}}

m_{\text{быка}} = 350 \, \text{кг}

Ответ: Масса быка равна $350 \, \text{кг}$ .

3. Ящик с песком и пуля

В этой задаче также используется закон сохранения импульса. Нужно выяснить, сдвинется ли ящик, если в него попадет пуля.

Обозначим:

Масса ящика $M = 25 \, \text{кг}$
Масса пули $m = 0.01 \, \text{кг}$ (так как 10 г = 0,01 кг)
Скорость пули $v = 500 \, \text{м/с}$

Пусть скорость ящика после попадания пули — $V$ .

По закону сохранения импульса:

m \cdot v = (M + m) \cdot V

0.01 \times 500 = (25 + 0.01) \cdot V

5 = 25.01 \cdot V

V = \frac{5}{25.01} \approx 0.2 \, \text{м/с}

Ответ: Ящик начнет двигаться со скоростью примерно $0.2 \, \text{м/с}$ .

4. Пушка и ядро

При выстреле из пушки работает закон сохранения импульса. Поскольку пушка выстреливает ядро, возникает реактивное движение, и пушка начинает двигаться в противоположную сторону (отдача).

Обозначим: