с Дано. Вагон, массой 10т , въезжает на сортировочную горку высотой 0,5 м. При этом скорость вагона уменьшается с 14,4 км/ч до 9км/ч. Рассчитайте полную механическую энергию вагона на горке, его изменение импульса. Какое количество энергии пошло на совершение работы?

Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться формулами для вычисления полной механической энергии и изменения импульса.

1. Полная механическая энергия (Э) вагона на горке вычисляется по формуле:
Э = Эпот + Эк

где Эпот - потенциальная энергия, а Эк - кинетическая энергия.

2. Изменение импульса (ΔП) вагона можно вычислить по формуле:
ΔП = м * Δv

где m - масса вагона, Δv - изменение скорости вагона.

3. Количество энергии, затраченное на совершение работы (Р), равно разности полной механической энергии до и после движения вагона:
Р = Энач - Экон

где Энач - полная механическая энергия вагона в начале движения, Экон - полная механическая энергия вагона в конце движения.

Теперь рассчитаем каждую величину по очереди.

1. Полная механическая энергия (Э) вагона на горке:
Известно, что потенциальная энергия (Эпот) равна m * g * h, где m - масса вагона, g - ускорение свободного падения (принимаем его равным 9,8 м/с^2), h - высота горки.
Подставляя значения, получаем:
Эпот = 10 000 кг * 9,8 м/с^2 * 0,5 м = 49 000 Дж (джоулей)

Кинетическая энергия (Эк) определяется по формуле Эк = 0,5 * m * v^2, где v - скорость вагона.
Подставляя значения, получаем:
Эк = 0,5 * 10 000 кг * (9 км/ч)^2 = 2 250 000 Дж

Теперь суммируем потенциальную и кинетическую энергии:
Э = 49 000 Дж + 2 250 000 Дж = 2 299 000 Дж

Ответ: Полная механическая энергия вагона на горке равна 2 299 000 Дж.

2. Изменение импульса (ΔП) вагона:
Δv = 14,4 км/ч - 9 км/ч = 5,4 км/ч = 1,5 м/с (1 км/ч = 0,277 м/с)
ΔП = 10 000 кг * 1,5 м/с = 15 000 кг * м/с

Ответ: Изменение импульса вагона равно 15 000 кг * м/с.

3. Количество энергии, затраченное на совершение работы:
Для этого нам нужно знать начальную и конечную полную механическую энергию вагона.
Поскольку вагон въехал на горку, его начальная полная механическая энергия (Энач) равна 0, так как его скорость была нулевой.

Тогда Р = Энач - Экон = 0 - 2 299 000 Дж = -2 299 000 Дж

Ответ: Количество энергии, затраченное на совершение работы, равно -2 299 000 Дж. Знак "-" означает, что вагон получил работу от внешнего источника.

Это подробное решение должно быть понятно школьнику и помочь ему разобраться в данной задаче.