На неподвижный шар массой 2 кг налетел другой шар массой 1 кг. Меньший шар двигался со скоростью 3 м/с, после столкновения отлетел назад со скоростью 1 м/с. С какой скоростью начал двигаться больший шар?

Давайте разберём задачу шаг за шагом, используя закон сохранения импульса, который в данном случае идеален, так как о потерях энергии не сказано.

Дано:

• Массa большего шара $M = 2 \text{ кг}$

• Масса меньшего шара $m = 1 \text{ кг}$

• Начальная скорость меньшего шара $u = 3 \text{ м/с}$

• Начальная скорость большего шара $U = 0 \text{ м/с}$ (он неподвижен)

• Конечная скорость меньшего шара $v_m = -1 \text{ м/с}$ (отлетел назад, знак минус)

Надо найти конечную скорость большего шара $v_M$.

Шаг 1. Закон сохранения импульса

Импульс до столкновения = импульс после столкновения:

Подставляем числа:

Ответ:

Больший шар начал двигаться со скоростью 2 м/с в направлении движения меньшего шара до столкновения.

Если хотите, можно проверить через закон сохранения кинетической энергии для упругого удара:

Энергия тоже сохраняется, значит решение корректно. ✅