Два пластилиновых шарика массами 5 г и 20 г движутся навстречу друг другу со скоростями соответственно 4 м/с и 3 м/с. С какой скоростью они будут двигаться после абсолютно неупругого столкновения?
Для решения этой задачи, мы можем использовать закон сохранения импульса.
Импульс - это произведение массы тела на его скорость. Известно, что импульс системы тел до столкновения равен импульсу системы тел после столкновения.
Импульс одного шарика до столкновения можно найти, умножив его массу на его скорость:
импульс1 = масса1 * скорость1
импульс1 = 5 г * 4 м/с = 20 г * м/с
Импульс второго шарика до столкновения равен:
импульс2 = масса2 * скорость2
импульс2 = 20 г * 3 м/с = 60 г * м/с
Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы тел до столкновения равна сумме импульсов системы тел после столкновения:
импульс1 + импульс2 = импульс_после_столкновения
20 г * м/с + 60 г * м/с = импульс_после_столкновения
В данной задаче происходит абсолютно неупругое столкновение, что означает, что после столкновения шарики будут двигаться как одно тело и иметь общую скорость.
Мы можем найти массу системы тел после столкновения, сложив массы двух шариков:
масса_после_столкновения = масса1 + масса2
масса_после_столкновения = 5 г + 20 г = 25 г
Теперь мы можем найти скорость системы тел после столкновения, используя найденную массу и закон сохранения импульса:
Импульс - это произведение массы тела на его скорость. Известно, что импульс системы тел до столкновения равен импульсу системы тел после столкновения.
Импульс одного шарика до столкновения можно найти, умножив его массу на его скорость:
импульс1 = масса1 * скорость1
импульс1 = 5 г * 4 м/с = 20 г * м/с
Импульс второго шарика до столкновения равен:
импульс2 = масса2 * скорость2
импульс2 = 20 г * 3 м/с = 60 г * м/с
Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы тел до столкновения равна сумме импульсов системы тел после столкновения:
импульс1 + импульс2 = импульс_после_столкновения
20 г * м/с + 60 г * м/с = импульс_после_столкновения
В данной задаче происходит абсолютно неупругое столкновение, что означает, что после столкновения шарики будут двигаться как одно тело и иметь общую скорость.
Мы можем найти массу системы тел после столкновения, сложив массы двух шариков:
масса_после_столкновения = масса1 + масса2
масса_после_столкновения = 5 г + 20 г = 25 г
Теперь мы можем найти скорость системы тел после столкновения, используя найденную массу и закон сохранения импульса:
импульс_после_столкновения = масса_после_столкновения * скорость_после_столкновения
Зная импульсы шариков до столкновения, мы можем записать уравнение:
20 г * м/с + 60 г * м/с = 25 г * скорость_после_столкновения
80 г * м/с = 25 г * скорость_после_столкновения
Теперь, чтобы найти скорость_после_столкновения, делим обе стороны уравнения на массу_после_столкновения:
скорость_после_столкновения = (80 г * м/с) / 25 г
скорость_после_столкновения = 3.2 м/с
Таким образом, шарики будут двигаться после столкновения со скоростью 3.2 м/с.