Два неупругих тела массой 2 и 6 кг движутся по одной прямой навстречу друг другу со скоростью 2м/с. с какой скоростью будут двигаться эти тела после удара?
Таким образом, после удара скорость тела массой 6 кг будет равна (-1 + √21) / 3 м/с, а скорость тела массой 2 кг рассчитывается подставлением найденного значения V2 в уравнение (1): V1 = -4 - 3 * ((-1 + √21) / 3) V1 = -4 + √21 - 3 V1 = -7 + √21
Итак, скорость тела массой 2 кг после удара будет равна -7 + √21 м/с.
Пусть после удара скорость тела массой 2 кг будет равна V1, а скорость тела массой 6 кг будет равна V2.
По закону сохранения импульса, импульс до удара равен импульсу после удара:
2 2 + 6 (-2) = 2 V1 + 6 V2
4 - 12 = 2V1 + 6V2
-8 = 2V1 + 6V2 (1)
Также применим закон сохранения энергии:
(6 2^2) / 2 + (2 2^2) / 2 = (6 V2^2) / 2 + (2 V1^2) / 2
12 + 4 = 3V2^2 + V1^2
16 = 3V2^2 + V1^2 (2)
Из уравнения (1) найдем V1:
V1 = (-8 - 6V2) / 2
V1 = -4 - 3V2 (3)
Подставим V1 из уравнения (3) в уравнение (2):
16 = 3V2^2 + (-4 - 3V2)^2
16 = 3V2^2 + 16 + 24V2 + 9V2^2
9V2^2 + 3V2^2 + 24V2 - 16 = 0
12V2^2 + 24V2 - 16 = 0
3V2^2 + 6V2 - 4 = 0
V2 = (-6 + √(6^2 - 4 3 -4)) / 6
V2 = (-6 + √(36 + 48)) / 6
V2 = (-6 + √84) / 6
V2 = (-6 + 2√21) / 6
V2 = -1 + √21 / 3
Таким образом, после удара скорость тела массой 6 кг будет равна (-1 + √21) / 3 м/с, а скорость тела массой 2 кг рассчитывается подставлением найденного значения V2 в уравнение (1):
V1 = -4 - 3 * ((-1 + √21) / 3)
V1 = -4 + √21 - 3
V1 = -7 + √21
Итак, скорость тела массой 2 кг после удара будет равна -7 + √21 м/с.