Какую массу должен иметь второй шар, чтобы после столкновения первый шар остановился, а второй покатился назад с
Какую массу должен иметь второй шар, чтобы после столкновения первый шар остановился, а второй покатился назад с той же скоростью, при условии, что два шара движутся навстречу друг другу с одинаковыми скоростями и масса первого шара равна 1 кг? Решите задачу, используя закон сохранения импульса.
20.12.2023 08:29
Пояснение:
Закон сохранения импульса гласит, что общий импульс замкнутой системы сохраняется при отсутствии внешних сил. Импульс определяется как произведение массы тела на его скорость. В данной задаче мы рассматриваем два шара, движущихся навстречу друг другу. Изначально у первого шара есть некоторый импульс, который должен передаться на второй шар так, чтобы первый остановился, а второй покатился назад с той же скоростью.
Решение:
Пусть масса второго шара равна m2. Поскольку два шара движутся с одинаковыми скоростями, их импульсы равны по модулю и противоположны по направлению. Таким образом, имеем следующее равенство:
m1 * v1 + m2 * (-v2) = 0,
где m1 и v1 - масса и скорость первого шара, m2 и v2 - масса и скорость второго шара.
Известно, что m1 = 1 кг и v1 = 0 м/с, так как первый шар останавливается. Подставляя эти значения в уравнение и решая его относительно m2, получим:
1 * 0 + m2 * (-v2) = 0,
m2 * (-v2) = 0,
m2 = 0 / (-v2),
m2 = 0.
Таким образом, масса второго шара должна быть равна 0, чтобы после столкновения первый шар остановился, а второй покатился назад с той же скоростью.
Совет: Чтобы лучше понять и запомнить закон сохранения импульса, рекомендуется решать больше практических задач и применять его к реальным ситуациям, например, при рассмотрении столкновения тел.
Дополнительное задание: Найдите массу первого шара, если после столкновения он остановился, а второй шар продолжил движение с той же скоростью. Второй шар имеет массу m2 = 2 кг и скорость v2 = 5 м/с.