Дано:
m1 = 3 кг (масса первого шара)
m2 = 2 кг (масса второго шара)
v1 = 11 км/ч = 11*1000/3600 м/с (начальная скорость первого шара)
v2 = -30 км/ч = -30*1000/3600 м/с (начальная скорость второго шара)
v1' = ? (конечная скорость первого шара после столкновения)
v2' = 18 км/ч = 18*1000/3600 м/с (конечная скорость второго шара после столкновения)
Найти:
v1' (скорость первого шара после столкновения)
Решение:
Используем законы сохранения импульса и кинетической энергии.
Сначала найдем скорость первого шара после столкновения:
m1*v1 + m2*v2 = m1*v1' + m2*v2'
3*11*1000/3600 + 2*(-30*1000/3600) = 3*v1' + 2*18*1000/3600
3300/360 + (-6000/360) = 3*v1' + 1200/360
(3300 - 6000)/360 = 3*v1' + 1200/360
-2700/360 = 3*v1' + 1200/360
-7.5 = 3*v1' + 3.33
-7.5 - 3.33 = 3*v1'
-10.83 = 3*v1'
v1' = -10.83 / 3
v1' = -3.61 м/с
Теперь определим направление скорости тел после столкновения:
После столкновения первый шар движется в обратную сторону с отрицательной скоростью, а второй шар движется в направлении своего начального движения с положительной скоростью.
Ответ:
Скорость первого шара после столкновения составляет 3.61 м/с в противоположном направлении, а второго шара - 18 км/ч.