Кинетическая энергия вагонетки, движущейся по рельсам без трения, равна 12 Дж. После загрузки масса вагонетки увеличивается в 3 раза, а ее импульс не изменяется. Найдите кинетическую энергию груженой вагонетки.

Данные: Ек1 (кинетическая энергия пустой вагонетки) = 12 Дж; m2 (масса вагонетки после загрузки) = 3m1 (собственная масса вагонетки); Р (импульс вагонетки) = const.

1) Определим скорость груженой вагонетки: так как Р = const, то m1 * V1 = m2 * V2 = 3m1 * (V1 / 3) и V2 = V1 / 3.

2) Изменение кинетической энергии вагонетки: Ек2 = m2 * V2² / 2 = 3m1 * (V1 / 3) ² / 2 = 3m1 * V1² / (2 * 9) = m1 * V1² / (2 * 3) = Ек1 / 3 = 12 / 3 = 4 Дж.

Ответ: Кинетическая энергия груженой вагонетки равна 4 Дж.