Question

Ребята играли в снежки. Когда Гена находился на углу дома, Миша и Вася бросили в направлении Гены снежки. Миша бросил снежок массой 150 г со скоростью 7,2км/ч вдоль южной стороны дома, а Вася бросил снежок массо 100 г со скоростью 10,8 км/ч вдоль восточной стены дома. Обе скорости направленны горизонтально. Гена попытался уклониться от обстрела, но эти снежки столкнулись на углу дома, слиплись, и в Гену попал получившийся комок снега. Какова скорость получившегося комка снега?

Answer 1

дано:
- масса снежка Миши m1 = 150 г = 0.15 кг (переведем в СИ)
- скорость снежка Миши v1 = 7.2 км/ч = 2 м/с (переведем в СИ, так как 1 км/ч = 0.27778 м/с)
- масса снежка Васи m2 = 100 г = 0.1 кг (переведем в СИ)
- скорость снежка Васи v2 = 10.8 км/ч = 3 м/с (переведем в СИ)

найти:
- скорость получившегося комка снега V после столкновения.

решение:
1. Найдем импульсы обоих снежков перед столкновением.
   Импульс Миши P1 = m1 * v1 = 0.15 кг * 2 м/с = 0.3 кг·м/с (на юг).
   Импульс Васи P2 = m2 * v2 = 0.1 кг * 3 м/с = 0.3 кг·м/с (на восток).

2. После столкновения весомый комок снега слипнется вместе, и используем закон сохранения импульса для расчета его итоговой скорости.
   Общий импульс P_total = P1 + P2 = (0.3 кг·м/с на юг) + (0.3 кг·м/с на восток).

3. Теперь найдем общую массу комка снега:
   m_total = m1 + m2 = 0.15 кг + 0.1 кг = 0.25 кг.

4. Теперь определим компоненты общей скорости Vx и Vy комка снега.
   Компонент скорости по оси x (восток):
   Vx = P2 / m_total = 0.3 кг·м/с / 0.25 кг = 1.2 м/с.
   
   Компонент скорости по оси y (юг):
   Vy = P1 / m_total = 0.3 кг·м/с / 0.25 кг = 1.2 м/с.

5. Теперь найдем итоговую скорость V комка снега:
   V = sqrt(Vx^2 + Vy^2),
   V = sqrt((1.2 м/с)^2 + (1.2 м/с)^2) = sqrt(1.44 + 1.44) = sqrt(2.88) ≈ 1.697 м/с.

ответ:
Скорость получившегося комка снега составляет примерно 1.697 м/с.