Пластилиновый шарик массой 0,1кг движется
равномерно и прямолинейно .
В какой-то момент времени он сталкивается
с неподвижным пластилиновым шариком
массой 0,6кг и дальше шарики слипаются и
движутся вместе (как одно целое), со
скоростью 2м/с. Найти скорость первого
шарика до столкновения .
14 м/с
Объяснение:
Импульс тела определяется как произведение его массы на его скорость. Таким образом, импульс первого пластилинового шарика до столкновения равен произведению его массы на его скорость, обозначим его как P1. Импульс второго пластилинового шарика до столкновения равен произведению его массы на его скорость, обозначим его как P2.
Так как первый шарик двигается равномерно и прямолинейно, то его импульс постоянен. При столкновении и после него шарики слипаются и двигаются как одно целое со скоростью 2 м/с. Обозначим импульс данного соединенного шарика после столкновения как P.
Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до столкновения равна сумме импульсов после столкновения:
P1 + P2 = P
Выразим P1 и P2 через m1 (масса первого шарика) и v1 (скорость первого шарика до столкновения), а P через m (массу соединенного шарика после столкновения) и v (скорость соединенного шарика после столкновения):
m1 * v1 + m2 * v2 = m * v
Из условия задачи известно, что масса первого шарика m1 = 0,1 кг, масса второго шарика m2 = 0,6 кг, масса соединенного шарика m = m1 + m2 = 0,1 кг + 0,6 кг = 0,7 кг и скорость соединенного шарика после столкновения v = 2 м/с.
Подставляя известные значения в уравнение закона сохранения импульса, получаем:
0,1 кг * v1 + 0,6 кг * 0 = 0,7 кг * 2 м/с
Упростим уравнение:
0,1 кг * v1 = 0,7 кг * 2 м/с
0,1 кг * v1 = 1,4 кг * м/с
Теперь разделим обе части уравнения на 0,1 кг:
v1 = 1,4 кг * м/с / 0,1 кг
Упростим выражение:
v1 = 14 м/с
Таким образом, скорость первого шарика до столкновения составляет 14 м/с.