Для решения задачи можно использовать закон сохранения импульса.
Обозначим:
- \( m_1 = 3 \, \text{кг} \) (масса первого осколка),
- \( v_1 = 6 \, \text{м/с} \) (скорость первого осколка),
- \( m_2 = 2 \, \text{кг} \) (масса второго осколка),
- \( v_2 = -9 \, \text{м/с} \) (скорость второго осколка, направлена в противоположную сторону),
- \( m_3 = 1 \, \text{кг} \) (масса третьего осколка),
- \( v_0 = 2 \, \text{м/с} \) (начальная скорость тела).
Сначала найдем начальный импульс тела:
\[ P_0 = (m_1 + m_2 + m_3) \cdot v_0 = (3 + 2 + 1) \cdot 2 = 6 \cdot 2 = 12 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Теперь найдем импульс после распада. Импульс системы после распада будет равен сумме импульсов осколков:
\[ P = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 + m_3 \cdot v_3 \] Где \( v_3 \) — скорость третьего осколка, которую нам нужно найти.
Подставим известные значения:
\[ P = 3 \cdot 6 + 2 \cdot (-9) + 1 \cdot v_3 \] \[ P = 18 - 18 + v_3 = v_3 \]
Теперь подставим это в закон сохранения импульса:
\[ P_0 = P \] \[ 12 = v_3 \]
Таким образом, получаем, что:
\[ v_3 = 12 \, \text{м/с} \]
Таким образом, третий осколок движется в том же направлении, что и изначально летевшее тело, со скоростью 12 м/с.