Чтобы решить эту задачу, можно использовать закон сохранения импульса. Сначала найдем импульс до столкновения, а затем воспользуемся этим, чтобы определить скорость совместного движения после столкновения.
Импульс (P) системы можно выразить через массу и скорость: \[ P = m \cdot v \]
Для двух шариков:
- Масса первого шарика \( m_1 = 2 \, \text{кг} \) и его скорость \( v_1 = 6 \, \text{м/с} \).
- Масса второго шарика \( m_2 = 4 \, \text{кг} \) и его скорость \( v_2 = 0 \, \text{м/с} \) (так как он покоится).
Теперь найдем импульс до столкновения: \[ P_{\text{до}} = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 \] \[ P_{\text{до}} = (2 \, \text{кг} \cdot 6 \, \text{м/с}) + (4 \, \text{кг} \cdot 0 \, \text{м/с}) = 12 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
После столкновения шарики будут двигаться вместе с общей массой: \[ m_{\text{сов}} = m_1 + m_2 = 2 \, \text{кг} + 4 \, \text{кг} = 6 \, \text{кг} \]
Согласно закону сохранения импульса, импульс до столкновения равен импульсу после: \[ P_{\text{до}} = P_{\text{после}} \]
Обозначим совместную скорость после столкновения как \( v_{\text{сов}} \). Тогда: \[ P_{\text{после}} = m_{\text{сов}} \cdot v_{\text{сов}} \] \[ 12 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 6 \, \text{кг} \cdot v_{\text{сов}} \]
Теперь решим уравнение для нахождения \( v_{\text{сов}} \): \[ v_{\text{сов}} = \frac{12 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{6 \, \text{кг}} = 2 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость совместного движения шариков после столкновения составит 2 м/с.