2 шара массами 30 кг и 40 кг движутся по горизонтальному желобу навстречу друг другу со скоростями 4 м/с и 6 м/с соответственно после удара 2 шар стал двигаться со скоростью 3 м/с. Определите скорость первого шара после удара
помогите пожалуйста и обязательно надо чтобы было дано
Ответы
Відповідь: скорость первого шара после удара равна -1 м/с
Пояснення:Для решения задачи используем законы сохранения импульса и энергии.
Согласно закону сохранения импульса, импульс системы до удара равен импульсу системы после удара:
m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) * v
где m1 и m2 - массы шаров, v1 и v2 - начальные скорости шаров, v - их скорость после удара.
Введем обозначения:
m1 = 30 кг, v1 = 4 м/с - масса и начальная скорость первого шара;
m2 = 40 кг, v2 = -6 м/с - масса и противоположная начальная скорость второго шара (вектор скорости направлен в обратную сторону);
v = 3 м/с - скорость системы после удара.
Так как шары движутся в противоположных направлениях, то можно считать, что движение системы происходит в положительном направлении, и тогда v2 будет отрицательным.
Подставляем известные значения в уравнение сохранения импульса и находим скорость v1 первого шара после удара:
m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) * v
30 кг * v1 + (-40 кг) * (-6 м/с) = (30 кг + 40 кг) * 3 м/с
30 кг * v1 + 240 кг * м/с = 210 кг * м/с
30 кг * v1 = -30 кг * м/с
v1 = -1 м/с
Таким образом, скорость первого шара после удара равна -1 м/с, то есть он движется в противоположном направлении от начального направления движения.