Два шарика массами 2 и 1 кг движутся навстречу друг другу со скоростями 3 и 5 м/с соответственно. После упругого соударения первый шарик стал двигаться со скоростью 2 м/с. Найдите…

Для решения задачи используем законы сохранения импульса и энергии, которые справедливы для упругого соударения.

1. Сохраняем импульс:

   Импульс до соударения равен сумме импульсов двух шариков: \[ p_{initial} = m_1 v_{1i} + m_2 v_{2i} \] Подставим значения:

   • \(m_1 = 2 \, \text{кг}\)
   • \(v_{1i} = 3 \, \text{м/с} \, (\text{вправо})\)
   • \(m_2 = 1 \, \text{кг}\)
   • \(v_{2i} = -5 \, \text{м/с} \, (\text{влево})\)

   Тогда: \[ p_{initial} = 2 \cdot 3 + 1 \cdot (-5) = 6 - 5 = 1 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]

2. Запишем импульс после соударения: Обозначим скорость второго шарика после соударения как \(v_{2f}\): \[ p_{final} = m_1 v_{1f} + m_2 v_{2f} \] Здесь \(v_{1f} = 2 \, \text{м/с}\). Подставим значения: \[ p_{final} = 2 \cdot 2 + 1 \cdot v_{2f} = 4 + v_{2f} \]

3. Приравняем наблюдаемые импульсы: \[ p_{initial} = p_{final} \] \[ 1 = 4 + v_{2f} \] Отсюда: \[ v_{2f} = 1 - 4 = -3 \, \text{м/с} \]

Таким образом, скорость второго шарика после соударения составляет \(-3 \, \text{м/с}\) (что означает, что он движется влево).

Таким образом, ответ: скорость второго шарика после соударения равна -3 м/с.