Скорости тележек до взаимодействия равны нулю (рис. 1). После того как нить, связывающую тележки, пережгли, они разъехались с разными скоростями (рис. 2).

telezka5.png

После взаимодействия скорость одной из тележек стала равна 9 м/с, а скорость другой тележки — 15 м/с.
Определи скорость каждой тележки.

ответ:
скорость тележки равна м/с,
скорость тележки равна м/с
ОЧЕНЬ

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать законы сохранения импульса и момента импульса.

Исходные данные:
- Скорость тележек до взаимодействия равна нулю.
- После взаимодействия скорость одной из тележек стала равна 9 м/с, а скорость другой тележки — 15 м/с.

Для начала нам нужно определить массу каждой тележки, чтобы использовать закон сохранения импульса. По данной задаче мы не знаем массу тележек, поэтому нам нужно использовать второе уравнение – закон сохранения момента импульса.

Закон сохранения момента импульса гласит, что момент импульса до взаимодействия равен моменту импульса после взаимодействия.

Момент импульса вычисляется как произведение массы на скорость, таким образом мы можем записать уравнение для момента импульса:

Момент импульса до взаимодействия = Момент импульса после взаимодействия

М1 * V1 + М2 * V2 = М1 * V1' + М2 * V2'

где:
- М1 и М2 - массы тележек
- V1 и V2 - исходные скорости тележек
- V1' и V2' - скорости тележек после взаимодействия

У нас есть два уравнения:
1) M1 * V1 + M2 * V2 = M1 * V1' + M2 * V2'
2) V1 + V2 = 0 (так как скорости тележек до взаимодействия равны нулю)

Мы можем использовать второе уравнение, чтобы выразить одну переменную через другую. Например, можем выразить V1: V1 = -V2.

Подставим это в первое уравнение:
M1 * (-V2) + M2 * V2 = M1 * V1' + M2 * V2'

Раскроем скобки и упростим:
-M1 * V2 + M2 * V2 = M1 * V1' + M2 * V2'

Теперь переместим все переменные, связанные со скоростями, на одну сторону уравнения, а все переменные, связанные с массой, на другую:
M1 * V1' + M2 * V2' = M1 * V2 - M2 * V2

Далее мы можем сгруппировать переменные:
M1 * V1' = M1 * V2 - M2 * V2 - M2 * V2'

Теперь выразим V1':
V1' = (M1 * V2 - M2 * V2 - M2 * V2') / M1

Нам осталось лишь подставить известные значения массы и скорости, чтобы найти V1' и V2'.

Примем, например, М1 = 1 кг, M2 = 2 кг, V2 = 15 м/с, V2' = 9 м/с:

V1' = (1 * 15 - 2 * 15 - 2 * 9) / 1
V1' = (-15 - 30 - 18) / 1
V1' = -63 м/с

Таким образом, скорость первой тележки после взаимодействия будет равна -63 м/с.

Теперь мы можем использовать второе уравнение, чтобы найти V2:
V1 + V2 = 0
-63 м/с + V2 = 0
V2 = 63 м/с

Таким образом, скорость второй тележки после взаимодействия равна 63 м/с.

В итоге, скорость первой тележки после взаимодействия равна -63 м/с, а скорость второй тележки после взаимодействия равна 63 м/с.