Каково направление и скорость второго шара после столкновения, если два шара с массами 20 кг и 10 кг движутся навстречу

Суть вопроса: Закон сохранения импульса

Пояснение:

Закон сохранения импульса утверждает, что в закрытой системе, где нет действия внешних сил, общий импульс системы остается неизменным. При столкновении двух тел сумма их импульсов до и после столкновения должна быть одинаковой.

Чтобы решить данную задачу, мы можем применить закон сохранения импульса:

Масса первого шара: m₁ = 20 кг

Масса второго шара: m₂ = 10 кг

Скорость первого шара до столкновения: V₁ = 4 м/с

Скорость второго шара до столкновения: V₂ = -6 м/с (так как направление движения противоположное)

Скорость первого шара после столкновения: V"₁ = 2 м/с

Пусть скорость второго шара после столкновения будет V"₂.

Сумма импульсов до столкновения должна быть равна сумме импульсов после столкновения:

m₁ * V₁ + m₂ * V₂ = m₁ * V"₁ + m₂ * V"₂

20 * 4 + 10 * (-6) = 20 * 2 + 10 * V"₂

80 - 60 = 40 + 10 * V"₂

20 = 10 * V"₂

V"₂ = 2 м/с

Таким образом, направление второго шара после столкновения будет сохраняться неизменным, а скорость составит 2 м/с.

Совет:

Обратите внимание на знаки скоростей при решении задачи, так как направление имеет значение. Также не забывайте учитывать единицы измерения в задачах и преобразовывать их, если это необходимо. При работе с законом сохранения импульса всегда можно использовать суммы масс и скоростей.

Практика:

Два шара массой 15 кг и 5 кг движутся навстречу друг другу по горизонтальному желобу со скоростями 8 м/с и -4 м/с соответственно, а первый шар получает скорость 6 м/с. Каково направление и скорость второго шара после столкновения? Ответ представьте в м/с.