Два тела с массами 50 и 30 грамм движутся так, что первое тело нагоняет второе, при этом их скорости равны 2 и 8 м/с соответственно. В результате столкновения первое тело начинает двигаться в противоположную сторону, а второе тело, сохраняя направление своего движения, уменьшает свою скорость до 4 м/с. Какова скорость первого тела после столкновения?
Физика11 классЗаконы сохранения импульсастолкновение телскорость первого телафизика 11 классзакон сохранения импульсадвижение телмасса телизменение скоростизадачи по физикемеханикакинематика
Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения импульса. Импульс системы тел до столкновения должен быть равен импульсу системы тел после столкновения.
Обозначим:
Теперь запишем закон сохранения импульса:
Импульс до столкновения:
Общий импульс до столкновения:
p_total_before = p1 + p2 = 0.1 + 0.24 = 0.34 кг·м/с
Импульс после столкновения:
Общий импульс после столкновения:
p_total_after = p1' + p2' = m1 * v1' + 0.12
По закону сохранения импульса:
p_total_before = p_total_after
Подставим известные значения:
0.34 = 0.05 * v1' + 0.12
Теперь решим это уравнение для v1':
0.34 - 0.12 = 0.05 * v1'
0.22 = 0.05 * v1'
v1' = 0.22 / 0.05 = 4.4 м/с
Так как первое тело начинает двигаться в противоположную сторону, мы можем записать его скорость как:
v1' = -4.4 м/с
Ответ: Скорость первого тела после столкновения составляет -4.4 м/с (в противоположную сторону).