Question

Шар массой 50 г, двигающийся со скоростью 12 м/с, попадает в неподвижный шар массой 150 г и застревает в нём. С какой скоростью будет двигаться система после столкновения?

Answer 1

//////////////////////

Answer 2

Для решения этой задачи, нужно использовать законы сохранения импульса и массы. Сумма импульсов замкнутой системы до столкновения должна быть равна сумме импульсов после столкновения.

Импульс (p) определяется как произведение массы тела на его скорость: p = m * v.

До столкновения: Импульс первого шара (масса 50 г = 0.05 кг, скорость 12 м/с): p1 = 0.05 кг * 12 м/с = 0.6 кг * м/с. Импульс второго шара (масса 150 г = 0.15 кг, неподвижный): p2 = 0.15 кг * 0 м/с = 0 кг * м/с.

После столкновения, оба шара объединяются в одно тело: Масса объединенного тела (50 г + 150 г = 200 г = 0.2 кг). Пусть скорость объединенного тела после столкновения будет v.

Теперь, применяя закон сохранения импульса: Сумма импульсов до столкновения = Сумма импульсов после столкновения. p1 + p2 = m_объединенного * v 0.6 кг * м/с + 0 кг * м/с = 0.2 кг * v

Теперь решим уравнение относительно скорости v: 0.6 кг * м/с = 0.2 кг * v v = (0.6 кг * м/с) / (0.2 кг) = 3 м/с

Таким образом, система будет двигаться со скоростью 3 м/с после столкновения.