Два вагона разной массы движутся навстречу друг другу. Скорость совместного движения после срабатывания автосцепки можно рассчитать с использованием…
1. закона сохранения импульса
2. третьего закона Ньютона
3. закона сохранения механической энергии

Если два вагона движутся навстречу друг другу и срабатывает автосцепка, они соединяются и начинают двигаться вместе как одно тело. В такой ситуации мы можем рассчитать их общую скорость после сцепки, исходя из закона сохранения импульса.

Вот почему:

• Закон сохранения импульса говорит, что если на систему тел (в данном случае — два вагона) не действуют внешние силы, суммарный импульс системы до взаимодействия равен суммарному импульсу после взаимодействия. Для наших вагонов это выглядит так:

где $m_1$ и $m_2$ — массы вагонов, $v_1$ и $v_2$ — их скорости до сцепки, а $v_\text{общ}$ — скорость после сцепки.

• Третий закон Ньютона утверждает, что силы взаимодействия равны и противоположны, но он сам по себе не даёт формулы для расчёта скорости после соединения вагонов. Он объясняет только, что вагоны толкают друг друга с равной силой, но не даёт конкретного числа для скорости.

• Закон сохранения механической энергии здесь неприменим, потому что столкновение вагонов неупругое — часть кинетической энергии превращается в теплоту и деформацию. Механическая энергия не сохраняется, поэтому этот закон не подходит для расчёта конечной скорости.

Вывод: для расчёта скорости совместного движения двух сцепленных вагонов используется закон сохранения импульса.