Чтобы решить эту задачу, используем закон сохранения импульса и закон сохранения энергии для упругого удара.
Дано:
- Масса первого шара (m₁) = 2 кг
- Начальная скорость первого шара (v₁) = 4 м/с
- Масса второго шара (m₂) = 6 кг
- Начальная скорость второго шара (v₂) = 0 м/с (он неподвижен)
- Конечная скорость второго шара после удара (v₂') = 1 м/с
Нам нужно найти конечную скорость первого шара (v₁') после удара.
- Сохраняем импульс: Импульс до удара равен импульсу после удара.
\[ m₁ \cdot v₁ + m₂ \cdot v₂ = m₁ \cdot v₁' + m₂ \cdot v₂' \]
Подставляем известные значения:
\[ 2 \cdot 4 + 6 \cdot 0 = 2 \cdot v₁' + 6 \cdot 1 \]
Это упрощается до:
\[ 8 = 2v₁' + 6 \]
Теперь решим уравнение относительно \( v₁' \):
\[ 2v₁' = 8 - 6 \]
\[ 2v₁' = 2 \]
\[ v₁' = 1 \, \text{м/с} \]
- Направление движения: Скорость первого шара после удара равна 1 м/с. Так как во время удара он сталкивался с неподвижным шаром и направлен в ту же сторону, он будет продолжать двигаться в том же направлении, но с меньшей скоростью.
Таким образом, конечная скорость первого шара после упругого удара составит 1 м/с в том же направлении, в котором он двигался изначально.
