По гладкой горизонтальной плоскости скользит шарик массой m = 2 кг со скоростью v = 2 м/с. Он испытывает лобовое абсолютно упругое столкновение с другим шариком массой M = 2,5 кг, который до столкновения покоился (см. рис.). После этого второй шарик ударяется о массивный кусок пластилина, приклеенного к плоскости, и прилипает к нему. Найдите модуль импульса, который второй шарик передал куску пластилина.
При абсолютно упругом лобовом ударе шариков сохраняются проекция импульса на направление движения первого шарика и кинетическая энергия системы:
где и
— скорости первого и второго шариков после столкновения. Из написанных уравнений получаем:
откуда модуль импульса второго шарика после столкновения равен
Поскольку кусок пластилина является массивным (его масса много больше массы шариков), то после прилипания к нему второго шарика тот передаёт ему весь свой импульс. Поэтому искомый модуль импульса, переданного вторым шариком куску пластилина, равен
Ответ:
В законе сохранения импульса в векторной форме все верно, но при проецировании на ось первый шар будет после абсолютно упругого удара иметь отрицательную скорость, соответвенно, и скорость его получена неверная.
Почему импульс в конце больше начального? Он же не должен его превышать по закону сохранения.
После столкновения проекция импульса второго шарика — 4,44 кг·м/с, а первого шарика — –0,44 кг·м/с; сумма проекций импульсов — 4 кг·м/с (такая же как до столкновения).