Какова будет скорость двух неупругих шаров массами 1 кг и 0,5 кг, которые движутся навстречу друг другу со скоростями 5 м/с и 4 м/с после столкновения?

Ответ с полным решением, пожалуйста.

Физика Колледж Упругие и неупругие столкновения скорость двух неупругих шаров столкновение шаров физика 12 класс решение задачи по физике закон сохранения импульса Новый

Для решения задачи о столкновении двух неупругих шаров, которые движутся навстречу друг другу, мы будем использовать закон сохранения импульса. В неупругом столкновении два тела после столкновения движутся как одно целое.

Шаг 1: Определим начальные данные.

• Масса первого шара (m1) = 1 кг
• Скорость первого шара (v1) = 5 м/с (вправо)
• Масса второго шара (m2) = 0,5 кг
• Скорость второго шара (v2) = -4 м/с (влево, поэтому знак минус)

Шаг 2: Найдем общий импульс до столкновения.

Импульс определяется как произведение массы на скорость. Таким образом, общий импульс до столкновения можно выразить как:

• Импульс первого шара: P1 = m1 * v1 = 1 кг * 5 м/с = 5 кг·м/с
• Импульс второго шара: P2 = m2 * v2 = 0,5 кг * (-4 м/с) = -2 кг·м/с

Теперь найдем общий импульс:

P_total = P1 + P2 = 5 кг·м/с + (-2 кг·м/с) = 3 кг·м/с

Шаг 3: Найдем общую массу после столкновения.

После столкновения, так как шары неупругие, они будут двигаться вместе. Общая масса будет равна сумме масс двух шаров:

m_total = m1 + m2 = 1 кг + 0,5 кг = 1,5 кг

Шаг 4: Найдем скорость после столкновения.

Согласно закону сохранения импульса, импульс до столкновения равен импульсу после столкновения:

P_total = m_total * v_after

Где v_after - скорость после столкновения.

Подставляем известные значения:

3 кг·м/с = 1,5 кг * v_after

Шаг 5: Решим уравнение для v_after.

v_after = (3 кг·м/с) / (1,5 кг) = 2 м/с

Ответ: Скорость двух неупругих шаров после столкновения составит 2 м/с в ту же сторону, в которую двигался первый шар (вправо).