Question

Двухкиллограмовый шар, движущихся слева направо со скоростью 6м/с,совершает лобовое столкновение с покоящимся даром, масса которого 5 кг. В результате столкновения шары разлетаются, и более тяжёлый шар движется направо со скоростью 2м/с. Определите скорость лёгкого шара после столкновения.

Answer 1

Закон сохранения импульса при абс. упругом ударе

m*v1=m*v2+M*V2,

2*6= 2*v2+5*2, v2=(12-10)/2= 1м/с

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения импульса. Согласно этому закону, сумма импульсов системы до и после столкновения должна оставаться постоянной.

Импульс (p) вычисляется как произведение массы (m) на скорость (v): p = m * v.

Пусть v1 и v2 - скорости легкого и тяжелого шаров после столкновения соответственно.

Импульс системы до столкновения: p1 = m1 * v1 + m2 * v2,

где m1 = 2 кг - масса легкого шара, m2 = 5 кг - масса тяжелого шара.

Импульс системы после столкновения: p2 = m1 * v1' + m2 * v2',

где v1' и v2' - скорости легкого и тяжелого шаров после столкновения соответственно.

Исходя из условия задачи, после столкновения более тяжелый шар движется направо со скоростью 2 м/с. Это означает, что v2' = 2 м/с.

Теперь мы можем записать уравнение сохранения импульса:

p1 = p2,

m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1' + m2 * v2'.

Подставим значения:

2 кг * v1 + 5 кг * 6 м/с = 2 кг * v1' + 5 кг * 2 м/с.

2v1 + 30 = 2v1' + 10.

Перегруппируем выражение:

2v1 - 2v1' = 10 - 30.

2(v1 - v1') = -20.

v1 - v1' = -10.

Так как в условии задачи сказано, что шары разлетаются в разные стороны после столкновения, скорость v1 должна быть положительной, поэтому v1' = 0.

Теперь решим уравнение:

v1 - 0 = -10.

v1 = -10.

Ответ: скорость легкого шара после столкновения равна -10 м/с.