Давайте решим задачу шаг за шагом.
Шаг 1. Найди импульс первого шарика до взаимодействия: Импульс \( p_1 \) первого шарика можно найти по формуле: \[ p_1 = m_1 \cdot v_1 \] Подставляем значения: \[ p_1 = 4.9 \, \text{кг} \cdot 7 \, \text{м/с} = 34.3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Шаг 2. Найди импульс второго шарика до взаимодействия: Импульс \( p_2 \) второго шарика также находится по аналогичной формуле: \[ p_2 = m_2 \cdot v_2 \] Подставляем значения: \[ p_2 = 3 \, \text{кг} \cdot 3 \, \text{м/с} = 9 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Шаг 3. Найди суммарный импульс двух шариков до взаимодействия, учитывая, что шарики движутся навстречу друг другу: Суммарный импульс \( p \): \[ p = p_1 - p_2 \] Поскольку \( v_2 \) направлено в противоположную сторону, мы вычитаем импульс второго шарика: \[ p = 34.3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} - 9 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 25.3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Шаг 4. Найди массу тела, которое получается из слипшихся шариков: Общая масса \( m \): \[ m = m_1 + m_2 = 4.9 \, \text{кг} + 3 \, \text{кг} = 7.9 \, \text{кг} \]
Шаг 5. Обозначив скорость тела после слипания шариков как \( v \), запиши импульс \( P \) тела после взаимодействия: Импульс после столкновения: \[ P = m \cdot v \] Подставляем массу: \[ P = 7.9 \, \text{кг} \cdot v \]
Шаг 6. Поскольку два шарика являются замкнутой системой, то для них выполняется закон сохранения импульса: Импульс системы до взаимодействия равен импульсу системы после взаимодействия: \[ p = P \] Подставляем значения: \[ 25.3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 7.9 \, \text{кг} \cdot v \] Решаем уравнение относительно \( v \): \[ v = \frac{25.3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{7.9 \, \text{кг}} \approx 3.2 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость шариков после слипания составляет примерно 3.2 м/с.
