Для решения этой задачи нужно воспользоваться законом сохранения импульса.
Обозначим массу первого шара через \( m_1 \) и массу второго шара через \( m_2 \).
Перед столкновением импульсы шаров можно выразить так:
- Импульс первого шара: \( p_1 = m_1 \cdot 5 \) (так как он движется в положительном направлении).
- Импульс второго шара: \( p_2 = m_2 \cdot 3 \) (так как он движется в отрицательном направлении).
После столкновения:
- Импульс первого шара: \( p_1' = m_1 \cdot 0 = 0 \) (первый шар остановился).
- Импульс второго шара: \( p_2' = m_2 \cdot (-2) = -2m_2 \) (второй шар покатился назад).
Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до столкновения равна сумме импульсов после столкновения: \[ m_1 \cdot 5 + m_2 \cdot (-3) = 0 + (-2m_2) \]
Упростим уравнение: \[ 5m_1 - 3m_2 = -2m_2 \]
Соберём все члены, содержащие \( m_2 \), с одной стороны: \[ 5m_1 = -2m_2 + 3m_2 \] \[ 5m_1 = m_2 \]
Таким образом, соотношение масс шаров будет: \[ \frac{m_1}{m_2} = \frac{1}{5} \]
То есть масса первого шара равна 1/5 массы второго шара.