Вопрос:

По гладкой горизонтальной поверхности стола движутся два небольших шарика массами m и 2m так, как показано на рисунке. Между шариками происходит абсолютно неупругий удар. Какова скорость шариков после удара?

Ответ:

Для решения задачи используем закон сохранения импульса, так как силы взаимодействия шариков внутренние. Пусть после удара шарики движутся вместе со скоростью \( v_\text{общ} \):\[ m \cdot (v\sqrt{3}, 0) + 2m \cdot (0, v) = (m + 2m) \cdot (v_\text{общ-x}, v_\text{общ-y}) \]Проекции импульса по осям:\[ m \cdot v\sqrt{3} = 3m \cdot v_\text{общ-x}, \quad 2m \cdot v = 3m \cdot v_\text{общ-y} \]\[ v_\text{общ-x} = \frac{v\sqrt{3}}{3}, \quad v_\text{общ-y} = \frac{2v}{3} \]Модуль скорости:\[ v_\text{общ} = \sqrt{v_\text{общ-x}^2 + v_\text{общ-y}^2} = \sqrt{\left(\frac{v\sqrt{3}}{3}\right)^2 + \left(\frac{2v}{3}\right)^2} = \sqrt{\frac{v^2}{3} + \frac{4v^2}{9}} = \sqrt{\frac{7v^2}{9}} = \frac{v\sqrt{7}}{3} \]Ответ: \( \frac{v\sqrt{7}}{3} \).
Подать жалобу Правообладателю

Похожие