Question

На нерухому кульку масою 4 кг налітає кулька масою 1 кг і відлітає назад. Визначте швидкість, з якою почне рухатися після зіткнення більш важка кулька, якщо легка кулька до зіткнення мала швидкість 5 м/с.

Answer 1

Решение, плюс илюстрация.

Answer 2

Для вирішення цієї задачі ми можемо використати закон збереження імпульсу. Згідно з цим законом, сума імпульсів системи до зіткнення повинна дорівнювати сумі імпульсів після зіткнення.

Імпульс (p) обчислюється як добуток маси тіла на його швидкість:

p = маса * швидкість

Позначимо швидкість, з якою почне рухатися більша кулька після зіткнення, як V. Закон збереження імпульсу можна записати так:

(маса_1 * швидкість_1) + (маса_2 * швидкість_2) = (маса_1 * V) + (маса_2 * (-V))

де: маса_1 = 4 кг (маса більшої кульки) швидкість_1 = 0 м/с (після зіткнення більша кулька зупиняється) маса_2 = 1 кг (маса меншої кульки) швидкість_2 = 5 м/с (швидкість меншої кульки до зіткнення) V = швидкість більшої кульки після зіткнення (що нас цікавить)

Підставимо відповідні значення:

(4 кг * 0 м/с) + (1 кг * 5 м/с) = (4 кг * V) + (1 кг * (-V))

0 + 5 м/с = 4V - V

5 м/с = 3V

Тепер знайдемо V:

V = 5 м/с ÷ 3 ≈ 1.67 м/с

Таким чином, швидкість більшої кульки після зіткнення становитиме приблизно 1.67 м/с.