Рассмотрим следующее рассуждение, как будто противоречащее закону сохранения энергии.
Пусть в покоящуюся тележку массой m попадает и застревает в ней снаряд такой же массы, как и тележка, летевший перед тем горизонтально со скоростью v вдоль тележки. От толчка тележка с застрявшим в ней снарядом придет в движение, начальную скорость которого можно найти из закона сохранения импульса:
Следовательно, кинетическая энергия тележки с застрявшим в ней снарядом равна
тогда как перед попаданием в тележку снаряд имел кинетическую энергию
т. е. в два раза большую. Таким образом, после соударения половина энергии бесследно исчезла. Не могли бы вы сказать куда?
Подумали ?
Ну, а теперь давайте сравним решение.
Решение
Ни о каком нарушении закона сохранения энергии, конечно, не может быть и речи. Этот закон, безусловно, выполняется во всех известных нам процессах.
Следовало просто учесть, что соударение снаряда с тележкой носило неупругий характер, т. е. часть кинетической энергии снаряда, а именно половина, была израсходована на преодоление сил сопротивления его движению внутри тележки и пошла в конечном счете на нагревание и только оставшаяся часть привела тележку в движение.