Частица с массой m движется со скоростью v, а другая частица с массой 2m движется со скоростью 2v перпендикулярно к первой. На обе частицы начинают действовать одинаковые по величине и направлению силы. После прекращения действия сил первая частица движется со скоростью 3v в направлении, противоположном первоначальному. Какова скорость второй частицы?

Физика 9 класс Законы сохранения импульса физика 9 класс задачи по физике закон сохранения импульса движение частиц силы и ускорения скорость частиц механика 9 класс перпендикулярные скорости расчет скорости физические задачи Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения импульса. Давайте рассмотрим обе частицы и проанализируем ситуацию шаг за шагом.

1. Определим начальные импульсы частиц:

• Импульс первой частицы (массой m) до действия сил равен: p1_initial = m * v.
• Импульс второй частицы (массой 2m) до действия сил равен: p2_initial = 2m * 2v = 4mv.

2. Определим итоговые импульсы частиц:

• После прекращения действия сил, первая частица движется со скоростью 3v в противоположном направлении. Ее итоговый импульс равен: p1_final = m * (-3v) = -3mv.
• Обозначим скорость второй частицы после действия сил как u. Тогда ее импульс равен: p2_final = 2m * u.

3. Применим закон сохранения импульса:

Согласно закону сохранения импульса, сумма начальных импульсов равна сумме конечных импульсов:

p1_initial + p2_initial = p1_final + p2_final

Подставим наши значения:

m * v + 4mv = -3mv + 2m * u

4. Упростим уравнение:

Соберем все члены с u:

m * v + 4mv + 3mv = 2m * u

8mv = 2m * u

5. Разделим обе стороны на 2m:

u = 4v

6. Ответ:

Таким образом, скорость второй частицы после прекращения действия сил составляет 4v.