Q11

Dos vagons de tren es mouen l'un cap a l'altre i xoquen frontalment. Un d'ells, de 90 tones, va a 10 m·s-1 i, després del xoc, es mou en el mateix sentit que abans, amb una velocitat de 5 m·s-1. L'altre, de 20 tones, anava a 6 m·s-1.Quina serà la velocitat del vagó de 20 tones després del xoc? Quin ha estat l'impuls que ha rebut cada vagó en aquest xoc? (Especifiqueu-ne el sentit).


Aplicant l'equació de la conservació de la quantitat de moviment:

m subscript 1 times v with rightwards arrow on top subscript 01 plus m subscript 2 times v with rightwards arrow on top subscript 02 equals m subscript 1 times v with rightwards arrow on top subscript 1 plus m subscript 2 times v with rightwards arrow on top subscript 2


substituint les dades del problema:

90000 times 10 plus 20000 times left parenthesis negative 6 right parenthesis equals 90000 times 5 plus 20000 times v subscript 2

on s'ha agafat el sistema de referència positiu cap a la dreta.


Aïllant la velocitat del segon vagó tenim:

box enclose v subscript 2 equals 16 comma 5 space begin inline style m over s end style end enclose

Com que és positiva vol dir que canvia de sentit ja que abans anava cap a l'esquerra i ara cap a la dreta.


L'impuls que realitza el segon vagó sobre el primer:

I subscript 21 equals increment left parenthesis m subscript 1 times v subscript 1 right parenthesis equals m subscript 1 times increment v subscript 1

I subscript 21 equals 90000 times left parenthesis 5 minus 10 right parenthesis

box enclose I subscript 21 equals negative 450000 space begin inline style fraction numerator k g times m over denominator s end fraction end style end enclose

I l'impuls del primer sobre el segon:

I subscript 12 equals increment left parenthesis m subscript 2 times v subscript 2 right parenthesis equals m subscript 2 times increment v subscript 2

I subscript 12 equals 20000 times left parenthesis 16 comma 5 minus left parenthesis negative 6 right parenthesis right parenthesis

box enclose I subscript 12 equals 450000 space begin inline style fraction numerator k g times m over denominator s end fraction end style end enclose