Дано:
Масса первого шара (m1) = 3 кг
Скорость первого шара перед ударом (v1) = 6 м/с
Масса второго шара (m2) = 2 кг
Скорость второго шара перед ударом (v2) = -5 м/с (так как движется в обратном направлении)
Найти:
а) Импульс каждого шара и суммарный импульс системы из двух шаров
б) Закон сохранения импульса шаров для удара
в) Скорость шаров после взаимодействия
Решение:
а) Формула импульса тела: J = m * v, где m - масса тела, v - скорость тела.
Импульс первого шара: J1 = m1 * v1 = 3 кг * 6 м/с = 18 кг*м/с
Импульс второго шара: J2 = m2 * v2 = 2 кг * (-5 м/с) = -10 кг*м/с
Суммарный импульс системы из двух шаров: Jсум = J1 + J2 = 18 кг*м/с - 10 кг*м/с = 8 кг*м/с
б) Закон сохранения импульса шаров для удара: суммарный импульс системы до столкновения равен суммарному импульсу после столкновения.
в) Так как шары неупруго сталкиваются и движутся вместе, можно использовать закон сохранения импульса для нахождения конечной скорости системы шаров.
Суммарная масса системы шаров: m = m1 + m2 = 3 кг + 2 кг = 5 кг
Скорость системы шаров после столкновения: v = Jсум / m = 8 кг*м/с / 5 кг = 1.6 м/с
Ответ:
а) Импульс первого шара: J1 = 18 кг*м/с
Импульс второго шара: J2 = -10 кг*м/с
Суммарный импульс системы из двух шаров: Jсум = 8 кг*м/с
б) Закон сохранения импульса шаров: Суммарный импульс системы до столкновения равен суммарному импульсу после столкновения.
в) Скорость шаров после взаимодействия: v = 1.6 м/с