Question

Un vagon de masa m1 se deplaseaza pe o cale ferata orizontala cu viteza initiala v0. Dupa timpul r el re ciocneste si se cupleaza cu al doilea vagon de masa m2 aflat in repaus. In timpul miscarii asupra fiecarul vagon actioneaza o forta de frecare egala cu a n-a parte din greutatea vagonului respectiv. Aflati:
a)viteza v1 a primului vagon inainte de ciocnire
b)viteza u a vagoanelor cuplate imediat dupa ciocnire
c)caldura Q degajata prin ciocnire
d)dupa ce timp T de la ciocnire se opresc corpurile cuplate si distanta d parcursa de ele pana la oprire.
 Vreau rezolvarea completa, va roog! :*

Answer 1

Vagonul de masa m1 are miscare incetinita pana la ciocnire datorita frecarii.
Fr=G/n
G/n=m1*a
de unde a=g/n
La ciocnire viteza va fi
a)    v1=v0-a*t=v0-g*t/n
 Acceleratia de incetinire se pastreaza pe tot parcursul.
 b)    Deoarece prin ciocnire cele doua vagoane se cupleaza, ciocnirea va fi plastica. Scriem conservarea impulsului in cicnirea plastica:
m1*v1=(m1+m2)*v
 de unde scoatem
v=m1*v1/(m1+m2)
c)     Pentru a scoate caldura pirduta prin ciocnire, aplicam legea conservarii energiei in ciocnirea plastica:
Ei=Ef+Q deci
Q=Ei-Ef
Ei=m1*v1patrat/2 (energia cinetica a vagonului m1),
 Ef=(m1+m1)*vpatrat/2 (nercia cinetica a vagoanelor cuplate)
Q= m1*v1patrat/2- (m1+m1)*v patrat/2
d)    Legea vitezei dupa ciocnire se scrie V=v-a*T.
Cand se opreste V=0 Deci 0=v-a*t si T=v/a.
Toate marimile cunoscute.
Succes!