Что станет с суммарным импульсом системы, состоящей из двух кубиков, после того, как кубик массой m, движущийся

Zabludshiy_Astronavt

51

Для решения этой задачи сначала рассмотрим законы сохранения импульса. Импульс - это физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость. Закон сохранения импульса утверждает, что суммарный импульс замкнутой системы остается неизменным перед и после взаимодействия объектов в системе, если на них не действуют внешние силы.

Имея два кубика одинаковой массы, один из которых движется со скоростью v, а другой покоится, мы можем применить законы сохранения импульса, чтобы определить, что произойдет с суммарным импульсом системы после их столкновения.

Давайте назовем движущийся кубик "A" и покоящийся кубик "B". Их массы обозначим как m.

Перед столкновением общий импульс системы равен сумме импульсов каждого отдельного кубика:

\(p_{\text{суммарный до}} = p_A + p_B\)

Где \(p\) - импульс и может быть вычислен как произведение массы и скорости.

У кубика "A" импульс равен \(p_A = m \cdot v\), так как он имеет массу m и движется со скоростью v.

У кубика "B" импульс равен \(p_B = 0\), так как он покоится и его скорость равна нулю.

Поэтому общий импульс системы до столкновения равен:

\(p_{\text{суммарный до}} = m \cdot v + 0 = m \cdot v\)

Теперь давайте рассмотрим, что произойдет после столкновения.

В результате столкновения кубика "A" со стоящим кубиком "B", происходит передача импульса от кубика "A" к кубику "B". После столкновения, когда движущийся кубик "A" остановится, оба кубика будут двигаться с одинаковой скоростью.

Пусть этая скорость будет обозначена как v".

Теперь общий импульс системы после столкновения будет равен сумме импульсов каждого отдельного кубика:

\(p_{\text{суммарный после}} = p_A" + p_B"\)

Где \(p_A"\) и \(p_B"\) - это импульсы каждого кубика после столкновения.

У кубика "A" после столкновения импульс равен \(p_A" = m \cdot v"\), так как его скорость стала равной v".

У кубика "B" после столкновения импульс также равен \(p_B" = m \cdot v"\), так как его скорость стала равной v".

Поэтому общий импульс системы после столкновения равен:

\(p_{\text{суммарный после}} = m \cdot v" + m \cdot v" = 2m \cdot v"\)

Таким образом, суммарный импульс системы после столкновения будет \(2m \cdot v"\).

Ответ: 2) 2mv.