Question

Шары массами 6 и 4 кг, движущиеся навстречу друг другу со скоростью 2 м/с каждый относительно Земли, соударяются, после чего первый шар останавливается. Определите скорость второго шара после соударения.

Answer 1

Ответ:

5 м\с

Объяснение:

Answer 2

Для решения данной задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии.

1. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов замкнутой системы до и после соударения остается неизменной:

   Импульс до соударения: масса_первого_шара * скорость_первого_шара + масса_второго_шара * скорость_второго_шара

   Импульс после соударения: масса_первого_шара * 0 (так как первый шар останавливается) + масса_второго_шара * скорость_после_соударения

2. Закон сохранения энергии гласит, что сумма начальной кинетической энергии системы и работы внешних сил равна сумме конечной кинетической энергии и внутренней энергии системы.

   Начальная кинетическая энергия: 0.5 * масса_первого_шара * скорость_первого_шара^2 + 0.5 * масса_второго_шара * скорость_второго_шара^2

   Конечная кинетическая энергия: 0.5 * масса_первого_шара * 0^2 + 0.5 * масса_второго_шара * скорость_после_соударения^2

Учитывая, что скорость_первого_шара = -2 м/с (отрицательное значение, так как он остановился) и массы шаров даны как масса_первого_шара = 6 кг и масса_второго_шара = 4 кг, мы можем записать уравнения для сохранения импульса и энергии:

1. Импульс: 6 кг * (-2 м/с) + 4 кг * 2 м/с = 0 кг*м/с + 4 кг * скорость_после_соударения

   Отсюда получаем: 8 кг*м/с = 4 кг * скорость_после_соударения

   Следовательно, скорость_после_соударения = 8 кг*м/с / 4 кг = 2 м/с.

2. Энергия: 0.5 * 6 кг * (-2 м/с)^2 + 0.5 * 4 кг * 2 м/с^2 = 0.5 * 6 кг * 4 м^2/с^2 + 0.5 * 4 кг * скорость_после_соударения^2

   Упростим: 24 кг * м^2/с^2 + 2 кг * скорость_после_соударения^2

   Следовательно, скорость_после_соударения^2 = (24 кг * м^2/с^2) / 2 кг = 12 м^2/с^2

   Скорость_после_соударения = √(12 м^2/с^2) ≈ 3.464 м/с.

Таким образом, после соударения второй шар будет иметь скорость около 3.464 м/с (в направлении, противоположном начальному движению).