Що потрібно знати про другу кульку, щоб вона зупинила першу кульку і сама продовжила рух з такою самою швидкістю

Для решения этой задачи нам понадобится понять основы физики и законы сохранения количества движения и энергии. Когда две кульки сталкиваются, они испытывают обратные по направлению, но равные по модулю силы. Используя законы Ньютона и закон сохранения количества движения, мы можем найти условия, чтобы вторая кулька продолжала двигаться с такой же скоростью в противоположном направлении.

Пусть первая кулька имеет массу $m_1$ и скорость $v_1$ до столкновения. Вторая кулька имеет массу $m_2$ и скорость $v_2$ до столкновения.

Сила, которую они испытывают, определяется третьим законом Ньютона и равна $F=-F_{\text{столкновение}}$, где $F_{\text{столкновение}}$ - сила столкновения. Так как движение происходит в одной плоскости, мы можем рассматривать только горизонтальную составляющую силы. Эта сила изменяет импульс первой кульки, но не влияет на вторую кульку. Таким образом,

$F_{\text{столкновение}}=m_1\cdot a_1$,

где $a_1$ - ускорение первой кульки.

Согласно закону сохранения количества движения, общий импульс перед столкновением равен общему импульсу после столкновения:

$m_1\cdot v_1+m_2\cdot v_2=m_1\cdot (-v_1)+m_2\cdot (-v_2)$.

Учитывая, что мы хотим, чтобы вторая кулька двигалась с такой же скоростью в противоположном направлении, получаем условие:

$m_1\cdot v_1+m_2\cdot v_2=m_1\cdot v_1+m_2\cdot (-v_2)$.

Отсюда мы можем выразить $v_2$:

$m_2\cdot v_2=m_2\cdot (-v_2)$.

Так как масса второй кульки $m_2$ не равна нулю и мы не делим на ноль, условие для второй кульки такое:

$v_2=-v_2$.

Очевидно, что такая ситуация возможна только в случае, если скорость второй кульки равна нулю. То есть, чтобы вторая кулька продолжила двигаться с такой же скоростью в противоположном направлении, ее начальная скорость должна быть нулевой.

Таким образом, чтобы вторая кулька зупинила першу кульку і сама продовжила рух з такою самою швидкістю в протилежному напрямку, необходимо, чтобы у второй кульки до столкновения была нулевая скорость.