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Déterminer la vitesse finale après un choc Problème

Difficulté
15-20 MIN

Une locomotive de 100 tonnes est animée d'un mouvement rectiligne à la vitesse constante de 5,0 km.h−1. Elle heurte un wagon de 30 tonnes. Le wagon s'accroche à la locomotive et le système {locomotive + wagon} se déplace après le choc à une vitesse notée v'. Les différents frottements sont négligés.

1

Exprimer les quantités de mouvement du système {locomotive + wagon} avant et après le choc.

Données : on notera \(\displaystyle{m_l }\) et \(\displaystyle{m_w}\) les masses respectives de la locomotive et du wagon et \(\displaystyle{v_l}\) et \(\displaystyle{v_w}\) leurs vitesses respectives.

2

Que peut-on dire de la quantité de mouvement du système lors de ce choc ?

3

En déduire la vitesse v', en km.h−1, de l'ensemble après le choc, dans le cas où le wagon est immobile avant le choc.