Давайте решим задачу по шагам.
Шаг 1. Найди импульс первого шарика до взаимодействия:
Импульс \(P_1\) определяется по формуле: \[ P_1 = m_1 \cdot U_1 \] Подставим известные значения: \[ P_1 = 3.4 \, \text{кг} \cdot 7 \, \text{м/с} = 23.8 \, \text{кг·м/с} \]
Шаг 2. Найди импульс второго шарика до взаимодействия:
Импульс \(P_2\) определяется по формуле: \[ P_2 = m_2 \cdot U_2 \] Подставим известные значения: \[ P_2 = 2.7 \, \text{кг} \cdot 3 \, \text{м/с} = 8.1 \, \text{кг·м/с} \]
Шаг 3. Найди суммарный импульс двух шариков до взаимодействия, учитывая, что шарики движутся навстречу друг другу.
С учетом направления, импульс второго шарика будет отрицательным: \[ p = P_1 - P_2 = 23.8 \, \text{кг·м/с} - 8.1 \, \text{кг·м/с} = 15.7 \, \text{кг·м/с} \]
Шаг 4. Найди массу тела, которое получается из слипшихся шариков:
Общая масса \(m\) будет равна сумме масс двух шариков: \[ m = m_1 + m_2 = 3.4 \, \text{кг} + 2.7 \, \text{кг} = 6.1 \, \text{кг} \]
Шаг 5. Обозначив скорость тела после слипания шариков как \(v\), запиши импульс \(p\) тела после взаимодействия.
Импульс тела после взаимодействия равно: \[ p = m \cdot v \]
Шаг 6. Составь уравнение согласно закону сохранения импульса:
Согласно закону сохранения импульса: \[ p = m \cdot v \] Подставим выражение для суммарного импульса: \[ 15.7 = 6.1 \cdot v \] Решим это уравнение относительно \(v\): \[ v = \frac{15.7}{6.1} \approx 2.57377 \, \text{м/с} \] Округляя до десятых, получаем: \[ v \approx 2.6 \, \text{м/с} \]
Ответ:
- Импульс первого шарика \(P_1 = 23.8 \, \text{кг·м/с}\)
- Импульс второго шарика \(P_2 = 8.1 \, \text{кг·м/с}\)
- Суммарный импульс \(p = 15.7 \, \text{кг·м/с}\)
- Масса тела после слипания \(m = 6.1 \, \text{кг}\)
- Скорость после слипания \(v \approx 2.6 \, \text{м/с}\)
