Дано:
Масса первого шара (m1) = 10 кг
Скорость первого шара до удара (v1) = 2 м/с
Масса второго шара (m2) = 1 кг
Скорость второго шара до удара (v2) = -4 м/с (противоположная направлению первого шара)
Найти:
1. Суммарный импульс до удара
2. Суммарный импульс после удара
3. Скорость шаров после удара
Решение:
1. Суммарный импульс до удара определяется как сумма импульсов движущихся тел:
p до = m1 * v1 + m2 * v2
p до = 10 кг * 2 м/c - 1 кг * 4 м/c = 20 кг * м/c - 4 кг * м/c = 16 кг * м/c
2. Поскольку система замкнута и на нее не действуют внешние силы, то суммарный импульс после удара равен нулю.
3. Для нахождения скорости шаров после удара используем закон сохранения импульса:
m1 * v1 + m2 * v2 = -(m1 * v1' + m2 * v2'),
где v1' и v2' - скорости шаров после удара.
Подставим известные значения и найдем:
10 кг * 2 м/c - 1 кг * 4 м/c = -(10 кг * v1' + 1 кг * v2')
20 кг * м/c - 4 кг * м/c = -(10 кг * v1' + 1 кг * v2')
Решив эту систему уравнений, найдем скорости шаров после удара:
v1' = -0.8 м/c
v2' = 8.8 м/c
Ответ:
1. Суммарный импульс до удара: 16 кг * м/c
2. Суммарный импульс после удара: 0 кг * м/c
3. Скорость первого шара после удара: -0.8 м/c, скорость второго шара после удара: 8.8 м/c