Кулька масою 200 г котиться зі швидкістю 3 м/с та зіштовхується з кулькою масою 100 г, яка рухається назустріч зі швидкістю 0.5 м/с. Після удару кульки злипаються і продовжують рух разом. Яку швидкість матимуть кульки та який напрям їх руху?
Ответы
Ответ:
Для решения данной задачи необходимо применить законы сохранения импульса и энергии.
Импульс - это векторная величина, равная произведению массы на скорость тела. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы тел остается неизменной при любых взаимодействиях этих тел. То есть, если два тела сталкиваются, то сумма их импульсов до столкновения равна сумме их импульсов после столкновения.
Энергия - это скалярная величина, равная произведению массы на квадрат скорости тела, деленное на два. Закон сохранения энергии гласит, что в замкнутой системе энергия не создается и не уничтожается, а только превращается из одной формы в другую.
Исходя из этих законов, можно записать систему уравнений:
m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v3
(m1v1^2)/2 + (m2v2^2)/2 = ((m1 + m2)v3^2)/2
где m1 и v1 - масса и скорость первой кульки, m2 и v2 - масса и скорость второй кульки, v3 - скорость кульки после столкновения.
Подставив известные значения, получим:
(0.2*3) + (0.1*0.5) = (0.2 + 0.1)*v3
(0.2*3^2)/2 + (0.1*0.5^2)/2 = ((0.2 + 0.1)*v3^2)/2
Решив эту систему уравнений, получим:
v3 = 1.8 м/с
направление движения - в сторону первой кульки.
Таким образом, после столкновения кульки будут двигаться вместе со скоростью 1.8 м/с в направлении первой кульки.