Дано:
Масса стального шарика m1 = 250 г = 0.25 кг
Масса пластилинового шарика m2 = 250 г = 0.25 кг
Скорость стального шарика v1 = 5 м/с
Скорость пластилинового шарика v2 = -2 м/с (противоположная направлению движения)
Найти:
Скорость слипшейся системы
Направление вектора скорости
Решение:
Полный импульс системы до столкновения равен нулю, так как шарики летят навстречу друг другу и их импульсы компенсируют друг друга. После столкновения шарики слипаются, поэтому скорость слипшейся системы можно найти, применив закон сохранения импульса:
m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) * v
где v - скорость слипшейся системы.
Подставляем известные значения и рассчитываем скорость слипшейся системы:
0.25 кг * 5 м/с + 0.25 кг * (-2 м/с) = (0.25 кг + 0.25 кг) * v
1.25 кг * м/с - 0.5 кг * м/с = 0.5 кг * v
0.75 кг * м/с = 0.5 кг * v
v = 0.75 кг * м/с / 0.5 кг
v = 1.5 м/с
Так как один из шариков летит в положительном направлении, а другой в отрицательном, то вектор скорости слипшейся системы будет направлен в положительном направлении.
Ответ:
Скорость слипшейся системы составляет 1.5 м/с, направление вектора скорости - положительное.