4. Шары движутся со скоростями, показанными на рисунке, и при столкновении слипаются. Как будет направлен импульс шаров после столкновения?

Решение:

При столкновении и слипании двух шаров, закон сохранения импульса гласит, что суммарный импульс системы до столкновения равен суммарному импульсу системы после столкновения. Так как шары слипаются, они будут двигаться как единое целое с определенной скоростью.

Импульс первого шара \( \vec{p}_1 = m_1 \vec{v}_1 \). Импульс второго шара \( \vec{p}_2 = m_2 \vec{v}_2 \). Суммарный импульс до столкновения \( \vec{P} = \vec{p}_1 + \vec{p}_2 \).

На рисунке изображены векторы скоростей \( \vec{v}_1 \) и \( \vec{v}_2 \). Первый шар движется влево, второй — вверх. Чтобы определить направление результирующего импульса, нужно сложить векторы \( \vec{v}_1 \) и \( \vec{v}_2 \) (предполагая, что массы шаров равны, как это часто подразумевается в подобных задачах, если не указано иное, и векторы даны для наглядности). Однако, без информации о массах и точных значениях скоростей, мы ориентируемся по предложенным вариантам направлений.

Направление вектора \( \vec{v}_1 \) — влево. Направление вектора \( \vec{v}_2 \) — вверх. При сложении этих векторов (правило параллелограмма или треугольника), результирующий вектор будет направлен в верхний левый квадрант.

Вариант 1: строго влево.

Вариант 2: строго вверх.

Вариант 3: направлен вниз и вправо.

Вариант 4: направлен вверх и влево.

Следовательно, импульс шаров после столкновения будет направлен вверх и влево.

Ответ: 4)