Question

Wózek z piaskiem toczy się po poziomym torze z prędkością 1 m/s, masa wózka i piasku wynosi 10 kg. Na przeciw wózka toczy się kula o masie 2kg i z prędkością 7m/s. Po zderzeniu kula grzęźnie w piasku. Z jaką prędkością i w którą stronę będzie poruszać się wózek z kulą i piaskiem?

Answer 1

Należy skorzystać z zasady zachowania pędu.

Wózek z piachem ma pęd skierowany (np. w prawo) o wartości p1 = m1 * v1 = 10kg * 1m/s = 10 kg*m/s

Kula ma pęd skierowany w lewo, o wartości:
p2 = m2 * v2 = 2kg * 7m/s = 14 kg*m/s

Ponieważ p2 > p1, to po zderzeniu układ będzie się poruszał w tą samą stronę co kula (czyli w lewo)
Pęd układu będzie różnicą wyliczonych pędów:
p = p2 - p1 = 14 - 10 = 4 kg*m/s

Masa układu m = m1 + m2 = 10kg + 2kg = 12kg

Zatem prędkość układu wyliczamy ze wzoru:
p = m * v
v = p / m = 4 / 12 = 1/3 [(kg*m/s) / (kg) = m/s]

Czyli wózek z kulą będzie się poruszał w tą samą stronę co początkowo poruszała się kula z prędkością 1/3 m/s