Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения импульса. Импульс (p) системы представляет собой сумму импульсов всех объектов в системе. Импульс определяется как произведение массы на скорость.
Обозначим:
- Масса машины: \( m_1 = 10 \) кг
- Скорость машины: \( v_1 = 10 \) м/с (вправо)
- Масса ядра: \( m_2 = 2 \) кг
- Скорость ядра: \( v_2 = -8 \) м/с (влево, поэтому знак минус)
Теперь найдем общий импульс до столкновения:
\[ p_{initial} = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 \] \[ p_{initial} = 10 \cdot 10 + 2 \cdot (-8) = 100 - 16 = 84 \text{ (кг·м/с)} \]
После столкновения, можем обозначить скорость машины как \( v \). Находим новый импульс (пост столкновении): \[ p_{final} = (m_1 + m_2) \cdot v \]
Согласно закону сохранения импульса, \( p_{initial} = p_{final} \):
\[ 84 = (10 + 2) \cdot v \] \[ 84 = 12v \]
Теперь решим уравнение для \( v \):
\[ v = \frac{84}{12} = 7 \text{ м/с} \]
Таким образом, после столкновения машина будет двигаться вправо со скоростью 7 м/с.