Вопрос:

Шар массой 6 кг, движущийся со скоростью 10 м/с, соударяется с неподвижным шаром массой 4 кг. Определите скорость шаров после удара, если они стали двигаться как единое целое.

Ответ:

Решение:

Применим закон сохранения импульса. Поскольку удар абсолютно неупругий (шары движутся как единое целое), суммарный импульс до удара равен импульсу системы после удара.

Дано:

  • Масса первого шара: \( m_1 = 6 \) кг
  • Скорость первого шара до удара: \( v_1 = 10 \) м/с
  • Масса второго шара: \( m_2 = 4 \) кг
  • Скорость второго шара до удара: \( v_2 = 0 \) м/с (неподвижен)
  • Масса системы после удара: \( m = m_1 + m_2 \)
  • Скорость шаров после удара: \( v \)

Закон сохранения импульса:

\[ p_{до} = p_{после} \]\[ m_1 v_1 + m_2 v_2 = (m_1 + m_2) v \]\[ 6 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{м}}{\text{с}} + 4 \text{ кг} \cdot 0 \frac{\text{м}}{\text{с}} = (6 \text{ кг} + 4 \text{ кг}) v \]\[ 60 \frac{\text{кг} · \text{м}}{\text{с}} = 10 \text{ кг} · v \]\[ v = \frac{60 \frac{\text{кг} · \text{м}}{\text{с}}}{10 \text{ кг}} \]\[ v = 6 \frac{\text{м}}{\text{с}} \]Ответ: 6 м/с.