ID: 00016621
Тележка с песком стоит на рельсах. В неё попадает снаряд, летящий горизонтально вдоль рельсов.
Как изменятся при уменьшении скорости снаряда следующие три величины:
А) скорость системы «тележка + снаряд»;
Б) импульс этой системы;
В) её кинетическая энергия?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Снаряд массой $m$ со скоростью $u$ застревает в тележке массой $M$. Это неупругий удар: применяем закон сохранения импульса и смотрим, как всё зависит от скорости снаряда $u$.
Сразу после удара импульс системы равен импульсу снаряда до удара: $p=mu$ (тележка стояла, её импульс был нулём). Уменьшили $u$ — импульс системы уменьшился (Б, цифра 2).
$V=\dfrac{mu}{M+m}$. Знаменатель не меняется, $u$ уменьшилась — значит и общая скорость уменьшилась (А, цифра 2).
$E_k=\dfrac{(M+m)V^{2}}{2}$. Скорость $V$ упала, а энергия зависит от её квадрата — поэтому энергия тоже уменьшилась (В, цифра 2). Все три величины растут и падают вслед за скоростью снаряда.