Два пластиковых шарика массы которых 30 и 50 г, движутся навстречу друг другу со скоростями 5 и 4м/с соответственно. В результате неупругого столкновения они слипаются, определите скорость шариков после столкновения

Для решения задачи необходимо применить закон сохранения импульса, так как мы имеем дело с неупругим столкновением, при котором механическая энергия не сохраняется, но импульс сохраняется.

Дано:

• Масса первого шарика $m_1 = 30 \, \text{г} = 0,03 \, \text{кг}$
• Масса второго шарика $m_2 = 50 \, \text{г} = 0,05 \, \text{кг}$
• Скорость первого шарика до столкновения $v_1 = 5 \, \text{м/с}$
• Скорость второго шарика до столкновения $v_2 = -4 \, \text{м/с}$ (минус, потому что шарики движутся навстречу друг другу)

После столкновения шарики слипаются, то есть движутся с одинаковой скоростью. Обозначим её как $v_f$.

Шаг 1. Применение закона сохранения импульса

Импульс системы до и после столкновения должен быть одинаковым, так как внешних сил, изменяющих импульс системы, нет. Формула для сохранения импульса:

Подставим значения:

Шаг 2. Решение для $v_f$

Теперь находим $v_f$:

Ответ:

Скорость шариков после столкновения будет $-0,625 \, \text{м/с}$, где знак минус указывает, что они будут двигаться в сторону, противоположную направлению движения первого шарика.