Два тела движутся вдоль одной прямой. Первое тело массой 3 кг движется со скоростью 4 м/с, а второе тело массой 2 кг — со скоростью 1 м/с в том же направлении. После столкновения они движутся как одно целое. Определите их общую скорость после столкновения.

Задача на принцип сохранения импульса и движение тел после столкновения.

Чтобы найти общую скорость тел после столкновения, воспользуемся законом сохранения импульса. Этот закон гласит, что если в системе тел нет внешних сил, то суммарный импульс системы сохраняется.

Дано:

• Масса первого тела $m_1 = 3 \, \text{кг}$,
• Скорость первого тела $v_1 = 4 \, \text{м/с}$,
• Масса второго тела $m_2 = 2 \, \text{кг}$,
• Скорость второго тела $v_2 = 1 \, \text{м/с}$.

После столкновения оба тела движутся как одно целое, то есть они начинают двигаться с одинаковой скоростью $v_f$.

Применим закон сохранения импульса:

Суммарный импульс системы до столкновения должен быть равен суммарному импульсу после столкновения:

Теперь подставим известные значения:

Теперь решим относительно $v_f$:

Итак, общая скорость после столкновения равна $2.8 \, \text{м/с}$.

Определение силы после столкновения:

Теперь, чтобы ответить на вопрос о "силе" после столкновения, стоит уточнить, что в контексте динамики, сила определяется как результат действия внешних факторов на тела, и ее можно вычислить через изменение импульса или через ускорение, если есть данные о времени, за которое произошли изменения. Однако в данной задаче нам не дано время контакта тел или длительности столкновения, что необходимо для точного вычисления силы.

Если вопрос касается общей силы, с которой тела начинают двигаться как одно целое, то точный ответ в рамках данной задачи без учета времени столкновения невозможен. Для вычисления силы нужно было бы использовать формулы, связывающие ускорение и изменение импульса, а для этого необходима информация о времени контакта.

Так что в данной ситуации мы можем только дать расчет скорости после столкновения, которая составляет 2.8 м/с.