Для решения задачи об упругом столкновении мы будем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы до столкновения равен импульсу системы после столкновения.

Обозначим:

• m1 = 0,1 кг (масса первого шара)
• v1 = 5 м/с (начальная скорость первого шара)
• m2 = 0,4 кг (масса второго шара)
• v2 = 0 м/с (начальная скорость второго шара, так как он неподвижен)
• v1' = -3 м/с (конечная скорость первого шара, отрицательная, так как он движется в противоположном направлении)
• v2' (конечная скорость второго шара, которую мы ищем)

Сначала найдем импульс до столкновения:

1. Импульс первого шара: p1 = m1 * v1 = 0,1 кг * 5 м/с = 0,5 кг·м/с.
2. Импульс второго шара: p2 = m2 * v2 = 0,4 кг * 0 м/с = 0 кг·м/с.
3. Общий импульс до столкновения: p_total_initial = p1 + p2 = 0,5 кг·м/с + 0 = 0,5 кг·м/с.

Теперь найдем импульс после столкновения:

1. Импульс первого шара после столкновения: p1' = m1 * v1' = 0,1 кг * (-3 м/с) = -0,3 кг·м/с.
2. Импульс второго шара после столкновения: p2' = m2 * v2' = 0,4 кг * v2' (это то, что мы ищем).
3. Общий импульс после столкновения: p_total_final = p1' + p2' = -0,3 кг·м/с + 0,4 кг * v2'.

По закону сохранения импульса:

p_total_initial = p_total_final

Подставляем известные значения:

0,5 кг·м/с = -0,3 кг·м/с + 0,4 кг * v2'

Теперь решим это уравнение для v2':

1. Сначала добавим 0,3 кг·м/с к обеим сторонам уравнения:
2. 0,5 кг·м/с + 0,3 кг·м/с = 0,4 кг * v2'
3. 0,8 кг·м/с = 0,4 кг * v2'
4. Теперь разделим обе стороны на 0,4 кг:
5. v2' = 0,8 кг·м/с / 0,4 кг = 2 м/с.

Таким образом, скорость второго шара после столкновения равна 2 м/с.