Два сцепленных вагона одинаковой массы 22 т движутся прямолинейно и равномерно со скоростью 4 м/с. Если они столкнутся с двумя такими же вагонами, стоящими неподвижно, то количество теплоты, которое выделится при столкновении, равно (176 кДж).

При столкновении часть механической энергии переходит во внутреннюю энергию, то есть выделяется теплота.

Масса двух движущихся вагонов: \( 2m = 44\,000 \) кг. Начальная скорость: \( v = 4 \) м/с.

После сцепления движутся уже четыре вагона общей массой \( 4m = 88\,000 \) кг. По закону сохранения импульса:

\[44\,000 \cdot 4 = 88\,000 \cdot u\]

\[u = 2 \text{ м/с}\]

Начальная кинетическая энергия:

\[E_1 = \frac{44\,000 \cdot 4^2}{2} = 352\,000 \text{ Дж}\]

Конечная кинетическая энергия:

\[E_2 = \frac{88\,000 \cdot 2^2}{2} = 176\,000 \text{ Дж}\]

Количество теплоты:

\[Q = E_1 - E_2 = 176\,000 \text{ Дж} = 176 \text{ кДж}\]

Ответ: \( 176 \) кДж.

0 0 Пожаловаться