Какова была скорость более быстрого шарика перед абсолютно столкновением, если после него скорости шариков стали

Какова была скорость более быстрого шарика перед абсолютно столкновением, если после него скорости шариков стали равными 1,5 м/c, а векторы их скоростей непосредственно перед столкновением были взаимно перпендикулярны и отличались по модулю вдвое: v1=2v2? Ответ округлите до десятых.
Shmel

Shmel

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения импульса. Согласно этому закону, сумма импульсов системы до и после столкновения должна оставаться неизменной.

Импульс обозначается как \(p = m \cdot v\), где \(m\) - масса тела, \(v\) - его скорость.

Пусть \(m_1\) и \(m_2\) - массы шариков, \(v_1\) и \(v_2\) - их скорости перед столкновением, \(u_1\) и \(u_2\) - их скорости после столкновения.

Из условия задачи, после столкновения скорости шариков стали равными 1,5 м/c. То есть \(u_1 = u_2 = 1,5\) м/c.

Также известно, что векторы скоростей шариков перед столкновением были взаимно перпендикулярными и отличались по модулю вдвое: \(v_1 = 2v_2\).

Перейдем к решению задачи:

1. Запишем закон сохранения импульса до и после столкновения:

\[
m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = m_1 \cdot u_1 + m_2 \cdot u_2
\]

2. Заменим \(v_1\) в соответствии с условием: \(v_1 = 2v_2\):

\[
m_1 \cdot (2v_2) + m_2 \cdot v_2 = m_1 \cdot u_1 + m_2 \cdot u_2
\]

3. Заменим \(u_1\) и \(u_2\) значениями, указанными в условии: \(u_1 = u_2 = 1,5\):

\[
m_1 \cdot (2v_2) + m_2 \cdot v_2 = m_1 \cdot 1,5 + m_2 \cdot 1,5
\]

4. Раскроем скобки:

\[
2m_1 \cdot v_2 + m_2 \cdot v_2 = 1,5m_1 + 1,5m_2
\]

5. Упростим уравнение:

\[
2m_1 \cdot v_2 + m_2 \cdot v_2 = 1,5(m_1 + m_2)
\]

6. Разделим обе части уравнения на \(v_2\):

\[
2m_1 + m_2 = 1,5(m_1 + m_2)
\]

7. Раскроем скобки:

\[
2m_1 + m_2 = 1,5m_1 + 1,5m_2
\]

8. Перегруппируем слагаемые:

\[
2m_1 - 1,5m_1 = 1,5m_2 - m_2
\]

9. Упростим выражение:

\[
0,5m_1 = 0,5m_2
\]

10. Разделим обе части уравнения на 0,5:

\[
m_1 = m_2
\]

Получили, что масса первого шарика равна массе второго шарика.

Таким образом, перед абсолютно столкновением скорость более быстрого шарика составляет:
\[v_1 = 2v_2 = 2 \cdot 1,5 = 3\ м/c.\]

Ответ округляем до десятых, получается \(v_1 \approx 3,0\) м/c.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello