Стальной и пластилиновый шарики массой 250г каждый летят навстречу друг другу со скоростями 5 и 2м/с. После удара они слипаются. Чему равна скорость слипшейся системы? Как направлен вектор скорости?

Добрый день! Я буду играть роль вашего школьного учителя и помогу вам решить эту задачу. Итак, у нас есть два шарика – стальной и пластилиновый, каждый массой 250 грамм. Они летят друг навстречу другу со скоростями 5 и 2 метра в секунду соответственно. После столкновения они слипаются. Наша задача – определить скорость слипшейся системы и направление вектора скорости. Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и массы. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы до и после столкновения должна оставаться постоянной. Импульс – это произведение массы на скорость. Импульс каждого из шариков до столкновения равен произведению его массы на его скорость. Он вычисляется по формуле: импульс = масса × скорость. Таким образом, имеем: Импульс стального шарика до столкновения = (масса стального шарика) × (скорость стального шарика) Импульс пластилинового шарика до столкновения = (масса пластилинового шарика) × (скорость пластилинового шарика) После столкновения шарики слипаются и двигаются как единое целое, поэтому импульс слипшейся системы равен сумме импульсов каждого из шариков до столкновения. Тогда импульс слипшейся системы = Импульс стального шарика до столкновения + Импульс пластилинового шарика до столкновения Мы можем выразить импульс слипшейся системы через массу слипшейся системы и скорость слипшейся системы по формуле импульс = масса × скорость. Таким образом, имеем: Импульс слипшейся системы = (масса слипшейся системы) × (скорость слипшейся системы) Теперь, когда у нас есть выражения для импульса до и после столкновения, мы можем приравнять их: Импульс стального шарика до столкновения + Импульс пластилинового шарика до столкновения = Импульс слипшейся системы Теперь подставим значения в формулы. Масса каждого шарика равна 250 граммам, что равно 0.25 кг. Скорость стального шарика равна 5 м/с, а скорость пластилинового шарика равна 2 м/с. Импульс стального шарика до столкновения = (масса стального шарика) × (скорость стального шарика) = 0.25 кг × 5 м/с = 1.25 кг·м/с Импульс пластилинового шарика до столкновения = (масса пластилинового шарика) × (скорость пластилинового шарика) = 0.25 кг × 2 м/с = 0.5 кг·м/с Теперь сложим их: Импульс стального шарика до столкновения + Импульс пластилинового шарика до столкновения = 1.25 кг·м/с + 0.5 кг·м/с = 1.75 кг·м/с Получили импульс слипшейся системы. Чтобы найти скорость слипшейся системы, нужно разделить импульс на массу слипшейся системы: Импульс слипшейся системы / (масса стального шарика + масса пластилинового шарика) = скорость слипшейся системы Импульс слипшейся системы = 1.75 кг·м/с Масса слипшейся системы = масса стального шарика + масса пластилинового шарика = 0.25 кг + 0.25 кг = 0.5 кг Теперь подставим значения в формулу: скорость слипшейся системы = 1.75 кг·м/с ÷ 0.5 кг = 3.5 м/с Таким образом, скорость слипшейся системы составляет 3.5 м/с. Чтобы определить направление вектора скорости, нужно учесть, что шарики летят навстречу друг другу. То есть, векторы скоростей до столкновения направлены в противоположные стороны. Когда шарики слипаются, вектор скорости слипшейся системы будет направлен в ту сторону, где изначально летел шарик с большей скоростью. В данном случае стальной шарик имел скорость 5 м/с, поэтому вектор скорости слипшейся системы будет направлен в сторону стального шарика.