Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать закон сохранения импульса, который гласит, что общий импульс системы до столкновения равен общему импульсу системы после столкновения.
Вычислим импульс первого шара до столкновения:
- Масса первого шара (m₁) = 2 кг
- Скорость первого шара (v₁) = 6 м/с
- Импульс первого шара до столкновения: \( P₁ = m₁ \cdot v₁ = 2 \, \text{кг} \cdot 6 \, \text{м/с} = 12 \, \text{кг·м/с} \)
Импульс второго шара до столкновения:
- Масса второго шара (m₂) = 3 кг
- Скорость второго шара (v₂) = 0 м/с (он неподвижен)
- Импульс второго шара до столкновения: \( P₂ = m₂ \cdot v₂ = 3 \, \text{кг} \cdot 0 \, \text{м/с} = 0 \, \text{кг·м/с} \)
Общий импульс до столкновения:
- \( P_{\text{total}} = P₁ + P₂ = 12 \, \text{кг·м/с} + 0 \, \text{кг·м/с} = 12 \, \text{кг·м/с} \)
После столкновения:
- Первый шар останавливается, следовательно, его скорость \( v₁' = 0 \, \text{м/с} \).
- Обозначим скорость второго шара после столкновения как \( v₂' \).
Теперь применим закон сохранения импульса:
- Общий импульс после столкновения также равен \( P_{\text{total}} = m₁ \cdot v₁' + m₂ \cdot v₂' \).
- Подставим известные значения: \( 12 \, \text{кг·м/с} = 2 \, \text{кг} \cdot 0 \, \text{м/с} + 3 \, \text{кг} \cdot v₂' \).
- Упростим: \( 12 \, \text{кг·м/с} = 0 + 3 \, \text{кг} \cdot v₂' \).
- Разделим обе стороны на 3 кг: \( v₂' = \frac{12 \, \text{кг·м/с}}{3 \, \text{кг}} = 4 \, \text{м/с} \).
Таким образом, скорость второго шара после столкновения составляет 4 м/с.