Яка буде швидкість куба після зіткнення з кулею масою 100 г зі швидкістю 10 м/с, при умові, що куля відлітає назад зі

Разъяснение: При решении данной задачи мы можем использовать закон сохранения импульса. Согласно этому закону, сумма импульсов системы до и после столкновения должна оставаться неизменной. Импульс вычисляется как произведение массы на скорость.

Перед столкновением:
Импульс куба: ( m_1 cdot v_1 = 0.3 , text{кг} cdot 10 , text{м/с} = 3 , text{кг} cdot text{м/с} )
Импульс кули: ( m_2 cdot v_2 = 0.1 , text{кг} cdot (-5) , text{м/с} = -0.5 , text{кг} cdot text{м/с} ) (образуется отрицательное значение, поскольку направление скорости отличается от направления куба)

После столкновения:
Пусть ( v ) — скорость куба после столкновения.

Используя закон сохранения импульса, суммируем импульсы до и после столкновения:
[ 3 , text{кг} cdot text{м/с} — 0.5 , text{кг} cdot text{м/с} = (0.3 , text{кг} + 0.1 , text{кг}) cdot v ]
[ 2.5 , text{кг} cdot text{м/с} = 0.4 , text{кг} cdot v ]

Решив данное уравнение, получим:
[ v = frac{2.5 , text{кг} cdot text{м/с}}{0.4 , text{кг}} = 6.25 , text{м/с} ]

Совет: Для понимания закона сохранения импульса полезным может быть использование аналогии с игрой в бильярд, где столкновение шаров и изменение их скоростей и направлений являются хорошими иллюстрациями этого закона.

Практика: Куб массой 500 г движется со скоростью 8 м/с. Он сталкивается с плоской стеной и отскакивает назад со скоростью 5 м/с. Какая будет скорость куба после отскока? (Масса куба остаётся неизменной)