6. На гладком горизонтальном столе друг навстречу другу летят две машинки массой 100 и 300 г. Модули их скоростей до соударения равны 3 м/с и 1 м/с соответственно. Чему будут равны их скорости после удара? Какой будет результат, если они полетели в одну сторону, но удар тоже был?

В условии не указано, упругое ли столкновение и сцепляются ли машинки. Поэтому скорости после удара нельзя определить однозначно. Покажем результаты для двух стандартных моделей. Обозначим массы: m₁ = 0,1 кг, m₂ = 0,3 кг.

Если машинки после удара сцепляются:

При движении навстречу друг другу выберем направление движения первой машинки за положительное. Тогда v₁ = 3 м/с, v₂ = −1 м/с. По закону сохранения импульса общая скорость равна (0,1 × 3 + 0,3 × (−1)) ÷ (0,1 + 0,3) = 0 м/с.

Если машинки движутся в одну сторону, причём первая догоняет вторую: v₁ = 3 м/с, v₂ = 1 м/с. Общая скорость после сцепления: (0,1 × 3 + 0,3 × 1) ÷ 0,4 = 1,5 м/с в первоначальном направлении.

Если столкновения упругие: при встречном движении скорости после удара составят 3 м/с в обратном направлении у первой машинки и 1 м/с в первоначальном направлении первой у второй; при движении в одну сторону — 0 м/с у первой и 2 м/с у второй, в их первоначальном направлении.

Ответ: для однозначного ответа необходимо знать характер столкновения. При сцеплении: при движении навстречу — 0 м/с, при движении в одну сторону — 1,5 м/с.