Два шара одинаковой массы движутся навстречу друг к другу с одинаковыми по модулю скоростями по очень гладкой поверхности. После столкновения шарики продолжают двигаться в противоположных направлениях с такими же скоростями. Каков общий импульс шаров до столкновения, в момент столкновения и после него?

Физика 10 класс Импульс и закон сохранения импульса импульс шаров столкновение шаров закон сохранения импульса физика столкновений движение тел масса шаров скорость шаров направление движения гладкая поверхность механика Новый

Чтобы ответить на ваш вопрос, давайте рассмотрим ситуацию более подробно. Мы будем использовать понятие импульса, которое определяется как произведение массы тела на его скорость.

1. Определение импульса:

Импульс (P) тела можно выразить формулой:

P = m * v

где m - масса тела, v - его скорость.

2. Импульс до столкновения:

• Пусть масса каждого шара равна m, а скорость первого шара равна v (движется вправо), и скорость второго шара равна -v (движется влево).
• Импульс первого шара (P1) будет равен: P1 = m * v.
• Импульс второго шара (P2) будет равен: P2 = m * (-v) = -m * v.
• Теперь найдем общий импульс (P_total) до столкновения:

P_total = P1 + P2 = m * v + (-m * v) = m * v - m * v = 0.

3. Импульс в момент столкновения:

В момент столкновения, по определению, импульс системы не изменяется, если не действуют внешние силы. Таким образом, общий импульс в момент столкновения также равен 0:

P_total = 0.

4. Импульс после столкновения:

• После столкновения, согласно условию задачи, оба шара продолжают двигаться в противоположных направлениях с теми же скоростями, что и до столкновения.
• Импульс первого шара после столкновения (P1') будет равен: P1' = m * (-v).
• Импульс второго шара после столкновения (P2') будет равен: P2' = m * v.
• Теперь найдем общий импульс после столкновения:

P_total' = P1' + P2' = m * (-v) + m * v = -m * v + m * v = 0.

Вывод:

Таким образом, общий импульс системы шаров:

• До столкновения: 0.
• В момент столкновения: 0.
• После столкновения: 0.

Это подтверждает закон сохранения импульса, который говорит о том, что если на систему не действуют внешние силы, то ее общий импульс остается постоянным.