Снаряд массой 100 кг, летящий горизонтально со скоростью 500 м м/c попадает в вагон с песком массой 10 т и застревает в нём. Какую скорость приобретает вагон со снарядом если он двигался навстречу снаряду со скоростью 36 м/с?

Дано:

m1 = 100 килограмм - масса снаряда;

v1 = 500 м/с - скорость снаряда;

m2 = 10 тонн = 10000 килограмм - масса вагона с песком;

v2 = 36 метров/секунду - скорость движения вагона с песком.

Требуется определить v (м/с) - скорость движения вагона со снарядом после взаимодействия.

Так как по условию задачи вагон с песком двигался навстречу снаряду, то по закону сохранения импульса (количества движения) получаем:

m1 * v1 - m2 * v2 = (m1 + m2) * v;

v = (m1 * v1 - m2 * v2) / (m1 + m2) = (100 * 500 - 10000 * 36) / (100 + 10000) =

= (50000 - 360000) / 10100 = - 310000 / 10100 = - 30,7 м/с (знак "минус" означает, что после взаимодействия вагон будет двигаться в противоположном направлении).

Ответ: вагон со снарядом будет двигаться со скоростью 30,7 м/с.