Пластилиновый шарик массой 2 кг, движущийся со скоростью 6 м/с, налетает на покоящийся шарик массой 4 кг. Определите скорость их совместного движения.

Для решения этой задачи нужно использовать закон сохранения импульса, который гласит, что в замкнутой системе, где нет внешних сил, суммарный импульс системы сохраняется.

В данном случае система состоит из двух тел: пластилинового шарика массой 2 кг и покоящегося шарика массой 4 кг. Пластилиновый шарик движется со скоростью 6 м/с, а покоящийся шарик имеет скорость 0 м/с.

1. Вычислим начальный импульс системы.

Импульс каждого тела можно найти по формуле:

где:

• $p$ — импульс,

• $m$ — масса тела,

• $v$ — скорость тела.

Для первого шарика (пластилинового):

Для второго шарика (покоящегося):

Общий импульс системы до столкновения:

2. После столкновения оба шарика начинают двигаться с общей скоростью $v_f$.

Согласно закону сохранения импульса, общий импульс системы после столкновения будет равен общему импульсу до столкновения. Обозначим общую массу системы как $m_{\text{total}}$:

Импульс после столкновения будет:

Так как импульс сохраняется:

3. Находим $v_f$:

Ответ: скорость их совместного движения после столкновения составляет 2 м/с.