Решение задачи по физике: Закон сохранения импульса

Photo

Я понял, это задача по физике, нужно применить закон сохранения импульса. Сейчас решим!

Задание 341

Условие задачи

Два мячика катятся навстречу друг другу со скоростями 4 м/с и 2 м/с. После столкновения скорость второго мяча стала 3 м/с. Масса второго мяча в 2 раза больше массы первого. Необходимо найти скорость первого мяча после столкновения.

Решение

  1. Обозначения:

    • $v_1$ - скорость первого мяча до столкновения (4 м/с)
    • $v_2$ - скорость второго мяча до столкновения (-2 м/с, т.к. движется навстречу первому)
    • $u_1$ - скорость первого мяча после столкновения (неизвестна)
    • $u_2$ - скорость второго мяча после столкновения (3 м/с)
    • $m_1$ - масса первого мяча
    • $m_2$ - масса второго мяча ($m_2 = 2m_1$)
  2. Закон сохранения импульса:
    Суммарный импульс системы до столкновения равен суммарному импульсу системы после столкновения.

    $m_1v_1 + m_2v_2 = m_1u_1 + m_2u_2$

  3. Подстановка известных значений:

    $m_1(4) + 2m_1(-2) = m_1u_1 + 2m_1(3)$

  4. Упрощение уравнения:

    $4m_1 - 4m_1 = m_1u_1 + 6m_1$

    $0 = m_1u_1 + 6m_1$

  5. Решение относительно $u_1$:

    $-6m_1 = m_1u_1$

    $u_1 = -6$ м/с

Ответ

Скорость первого мяча после столкновения равна -6 м/с. Знак "минус" означает, что мяч изменил направление движения на противоположное.

Ответ: -6 м/с

thinking img
progress gif

Текст скопирован
Готово
Ошибка
×