Какая будет скорость второго шара после абсолютно упругого удара, если первый шарик приобретает скорость

Разъяснение: При абсолютно упругом ударе двух шаров, сохраняется импульс и кинетическая энергия системы. Для определения скорости второго шара после удара, воспользуемся законами сохранения импульса и кинетической энергии.

Пусть первый шар имеет массу m1 и его скорость до удара равна v1, а второй шар имеет массу m2 и его скорость до удара равна v2.

Первый шарик получает скорость v1′ после удара, второй шар получает скорость v2′.

Согласно закону сохранения импульса можно записать:

m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1′ + m2 * v2′ (1)

Согласно закону сохранения кинетической энергии имеем:

(1/2) * m1 * v1^2 + (1/2) * m2 * v2^2 = (1/2) * m1 * v1’^2 + (1/2) * m2 * v2’^2 (2)

Подставим значения из условия:

m1 = 2 кг
v1 = 8 м/с
m2 = 3 кг
v2 = -3 м/с (так как направление движения второго шара противоположно направлению)

Подставив все значения в уравнения (1) и (2), мы можем решить систему уравнений для определения скоростей v1′ и v2′:

2 * 8 + 3 * (-3) = 2 * v1′ + 3 * v2′

(1/2) * 2 * 8^2 + (1/2) * 3 * (-3)^2 = (1/2) * 2 * v1’^2 + (1/2) * 3 * v2’^2

Решив данные уравнения, получаем:

v1′ = 1 м/с
v2′ = 10 м/с

Пример использования: Если первый шарик приобретает скорость 4 м/с после абсолютно упругого удара, то второй шарик приобретает скорость 10 м/с.

Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется ознакомиться также с понятием импульса и кинетической энергии, а также с другими законами сохранения в физике.

Практика: Если первый шар массой 5 кг движется со скоростью 6 м/с, а второй шар массой 2 кг движется в противоположном направлении со скоростью 2 м/с, какие будут скорости шаров после абсолютно упругого удара?