Для решения данной задачи используем закон сохранения импульса. Импульс системы до столкновения равен импульсу системы после столкновения.
Обозначим:
- Массу первого шара \( m_1 = 20 \) кг, скорость \( v_1 = 4 \) м/с (вправо).
- Массу второго шара \( m_2 = 10 \) кг, скорость \( v_2 = -6 \) м/с (влево, поэтому берем со знаком минус).
- Скорость второго шара после столкновения обозначим как \( v_2' \) (это то, что нам нужно найти).
- Скорость первого шара после столкновения \( v_1' = 2 \) м/с.
Сохраним общий импульс: \[ m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = m_1 \cdot v_1' + m_2 \cdot v_2' \]
Подставим известные значения: \[ 20 \cdot 4 + 10 \cdot (-6) = 20 \cdot 2 + 10 \cdot v_2' \]
Посчитаем левые части уравнения: \[ 80 - 60 = 40 + 10 \cdot v_2' \] \[ 20 = 40 + 10 \cdot v_2' \]
Теперь решим уравнение для \( v_2' \): \[ 20 - 40 = 10 \cdot v_2' \] \[ -20 = 10 \cdot v_2' \] \[ v_2' = -2 \text{ м/с} \]
Таким образом, скорость второго шара после столкновения равна -2 м/с, что означает, что он движется влево. Итак, ответ:
Скорость второго шара после столкновения составляет 2 м/с влево.