Все вещества, независимо от их агрегатного состояния, состоят из огромного числа частиц (молекул, атомов или ионов), эти частицы непрерывно и хаотически движутся, а также взаимодействуют между собой. Эти положения имеют опытное подтверждение.
Опытным обоснованием дискретности строения вещества является растворение краски в воде, приготовление чая и многие технологические процессы.
Непрерывность, хаотичность движения частиц вещества подтверждается существованием ряда явлений: диффузии — самопроизвольного перемешивания разных веществ вследствие проникновения частиц одного вещества между частицами другого; броуновского движения — беспорядочного движения взвешенных в жидкостях мелких частиц под действием ударов молекул жидкости.
О том, что частицы вещества взаимодействуют между собой, говорят опытные факты: притяжение (слипание, смачивание, усилие при растяжении), отталкивание (упругость, несжимаемость твердых и жидких тел). Силы взаимодействия частиц вещества проявляются только на расстояниях, сравнимых с размерами самих частиц.
Агрегатное состояние вещества зависит от характера движения и взаимодействия частиц. Газообразное состояние (газы легко сжимаются, занимают весь объем, имеют малую плотность) характеризуется большими расстояниями и слабым взаимодействием частиц вещества; жидкое состояние (жидкости практически не сжимаются, принимают форму сосуда) характеризуется плотной упаковкой и ближним порядком в расположении частиц; твердое состояние (тела несжимаемы), кристаллическое строение характеризуется плотной упаковкой и дальним порядком в расположении частиц.
Пусть скорость тележки m1 = 50г равна v1, а скорость тележки m2 = 75г - v2.
Поскольку система, состоящая из двух тележек и пружинки - замкнутая, т.е. на неё не действуют внешние силы, то суммарный импульс системы равен нулю., скорости будут направлены в противоположные стороны, а модули импульсов тележек одинаковы:
m1·v1 = m2·v2, откуда v1 = m2:m1·v2= 75:50·v2 = 1,5v2.
Итак, v1 = 1,5v2. (1)
Двигаясь с постоянными скоростями,тележки за 3 секунды в противоположном направлении расстояния: тележка m1 расстояние 3v1, а тележка m2 расстояние 3v2.
По условию это расстояние равно L = 150см
150 = 3v1 + 3v2
150 = 3(v1 + v2)
50 = v1 + v2 (2)
Подставим (1) в (2)
50 = 1,5v2 + v2
50 = 2,5v2
v2 = 50:2,5
v2 = 20(см/с)
Из (1) v1 = 1,5v2 = 1,5·20 = 30(см/с)
ответ: скорость 1-й тележки v1 = 30см/с, скорость 2-й тележки v2 = 20см/с.