4.Камень массой в 1т  упал с вершины Имантауской сопки . Скорость камня до столкновения с другим камнем, массой в 2т , была 72км/час. а )Определите импульс камня перед столкновением                                          

  b) Какой кинетической энергией обладал камень во время столкновения?                                                                                                                                    с) С какой скоростью начнет двигаться камень после столкновения?                                                         
                                                                                  [2]  

Добрый день! Давайте разберем этот вопрос пошагово.

a) Для определения импульса камня перед столкновением, нам необходимо использовать формулу импульса, которая выглядит следующим образом:

Импульс = масса * скорость

Масса камня перед столкновением равна 1 т (1000 кг), а скорость равна 72 км/час. Однако для удобства расчетов, нам необходимо перевести скорость в м/с.

Для этого воспользуемся следующей формулой:

скорость (м/с) = скорость (км/ч) * (1000 м / 3600 сек)

Подставляя значения в формулу, мы получаем:

скорость (м/с) = 72 * (1000 / 3600) = 20 м/с

Теперь мы можем рассчитать импульс:

Импульс = 1000 кг * 20 м/с = 20 000 кг·м/с

Ответ: Импульс камня перед столкновением составляет 20 000 кг·м/с.

b) Чтобы определить кинетическую энергию камня во время столкновения, нам понадобится следующая формула:

Кинетическая энергия = (масса * скорость^2) / 2

Мы знаем, что масса камня равна 2 т (2000 кг), а скорость перед столкновением равна 72 км/час. Снова переведем скорость в м/с:

скорость (м/с) = 72 * (1000 / 3600) = 20 м/с

Теперь можем вычислить кинетическую энергию:

Кинетическая энергия = (2000 кг * 20 м/с^2) / 2 = 400 000 Дж

Ответ: Камень обладал кинетической энергией во время столкновения, равной 400 000 Дж.

с) Для определения скорости камня после столкновения, мы должны рассмотреть закон сохранения импульса. В этом случае, можно использовать следующую формулу:

масса1 * скорость1 + масса2 * скорость2 = масса1 * скорость1' + масса2 * скорость2'

где масса1 и скорость1 относятся к первому камню, масса2 и скорость2 - ко второму камню, а скорость1' и скорость2' - к скоростям после столкновения.

Из условия задачи известно, что масса первого камня равна 1 т (1000 кг), масса второго камня - 2 т (2000 кг), и скорость первого камня перед столкновением - 72 км/час. Мы уже перевели скорость в м/с (20 м/с).

Пусть скорость после столкновения первого камня будет V1, а скорость после столкновения второго камня - V2.

Подставим известные значения в формулу:

1000 кг * 20 м/с + 2000 кг * 0 = 1000 кг * V1 + 2000 кг * V2

20000 кг·м/с = 1000 кг * V1 + 2000 кг * V2

Теперь разделим уравнение на 1000 кг, чтобы упростить:

20 кг·м/с = V1 + 2V2

У нас есть одно уравнение с двумя неизвестными. Однако, мы можем использовать информацию о сохранении импульса для того, чтобы решить это уравнение.

Из условия задачи мы знаем, что второй камень полностью останавливается при столкновении. Это означает, что его скорость после столкновения равна 0 м/с. Подставим это в уравнение:

20 кг·м/с = V1 + 2 * 0

20 кг·м/с = V1

Ответ: Камень после столкновения будет двигаться со скоростью 20 м/с.