Вопрос школьника
Шары движутся со скоростями, показанными на рисунке, и сталкиваются. Как будет направлен суммарный импульс шаров после столкновения, если удар абсолютно упругий?
Ответ от учителя
При абсолютно упругом столкновении сохраняется суммарный импульс системы. Это означает, что сумма импульсов всех шаров до столкновения равна сумме импульсов после столкновения.
На рисунке показано, что первый шар движется вправо со скоростью 2 м/с, а второй шар движется влево со скоростью 3 м/с. После столкновения они будут двигаться в противоположных направлениях, но с одинаковыми скоростями.
Чтобы найти суммарный импульс после столкновения, нужно сложить импульсы каждого шара. Импульс шара можно найти, умножив его массу на скорость: p = m * v.
Для первого шара импульс равен:
p1 = m1 * v1 = 1 кг * 2 м/с = 2 кг*м/с
Для второго шара импульс равен:
p2 = m2 * v2 = 1 кг * (-3 м/с) = -3 кг*м/с
Обратите внимание, что импульс второго шара отрицательный, потому что он движется в противоположном направлении.
Суммарный импульс системы до столкновения равен:
p1 + p2 = 2 кг*м/с — 3 кг*м/с = -1 кг*м/с
После столкновения суммарный импульс системы также должен быть равен -1 кг*м/с. Это означает, что после столкновения первый шар будет иметь импульс влево, а второй шар — импульс вправо.
Таким образом, суммарный импульс шаров после столкновения будет направлен в противоположную сторону от второго шара, то есть вправо.
