Какова будет угловая скорость цилиндра после абсолютно неупругого удара пластилинового шарика массой 10 г, который

Какова будет угловая скорость цилиндра после абсолютно неупругого удара пластилинового шарика массой 10 г, который двигался со скоростью v=10 м/с и попал в точку на образующей закрепленного на горизонтальной оси сплошного цилиндра (см. рис.), при условии, что цилиндр имеет массу 200 г, радиус R=20 см, и линия удара прошла на расстоянии r = 10 см от оси цилиндра? (Ответ округлить до сотых).
Тема вопроса: Угловая скорость после абсолютно неупругого удара

Описание: При абсолютно неупругом ударе пластилиновый шарик слипается с цилиндром и сохраняются общий импульс и общий момент импульса системы до и после удара.

Общий импульс системы до удара равен сумме импульсов шарика и цилиндра:
m1*v1 + m2*v2 = (m1 + m2)*v

Где m1 и v1 — масса и скорость шарика до удара, m2 и v2 — масса и скорость цилиндра до удара, m и v — масса и скорость системы после удара.

Общий момент импульса системы до удара равен сумме моментов импульсов шарика и цилиндра:
m1*r1*v1 + I2*w2 = (m1*r + I2*w)

Где r1 — расстояние от оси цилиндра, где проходит линия удара, до центра масс шарика до удара, I2 — момент инерции цилиндра, w2 — угловая скорость цилиндра до удара, r — расстояние от оси цилиндра, где проходит линия удара, до центра масс системы после удара, w — угловая скорость системы после удара.

Используя законы сохранения и переходя к угловой скорости, получим:
m1*v1 + m2*v2 = (m1 + m2)*v
m1*r1*v1 + I2*w2 = (m1*r + I2*w)

Решая систему уравнений, найдём угловую скорость w:
w = (m1*v1*r1 + I2*w2)/(m1*r + I2)

Пример использования:
В данной задаче, m1 = 10 г = 0.01 кг, v1 = 10 м/с, r1 = 10 см = 0.1 м, m2 = 200 г = 0.2 кг, r = 20 см = 0.2 м. Также нам известно, что момент инерции цилиндра равен I2 = (1/2)*m2*R^2. Подставляя все значения в формулу, мы найдем угловую скорость w.

Совет: Если вам даны значения в разных единицах измерения, не забудьте привести их к одной системе, например, все массы в килограммах, а расстояния в метрах.

Упражнение:
Колесо радиусом R = 30 см вращается с угловой скоростью w = 4 рад/с. На центр колеса падает маленький кусочек грязи массой m = 50 г. После столкновения кусочек грязи прилипает к колесу. Какова будет угловая скорость колеса после столкновения? Ответ округлить до сотых.

Твой друг не знает ответ? Расскажи!