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.