ID: 00010740
По гладкой горизонтальной плоскости скользит шарик массой m = 2 кг со скоростью υ = 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.
Какие законы Вы используете для описания упругого столкновения шаров и неупругого столкновения шара и массивного куска пластилина? Обоснуйте их применение к данному случаю.
Источник: ФИПИ
Здесь два удара подряд. Сначала упругий лобовой удар движущегося шарика о покоящийся — по законам сохранения импульса и энергии находим скорость второго шарика. Потом второй шарик прилипает к массивному пластилину и останавливается, передавая ему весь свой импульс.
Скорость второго шарика после упругого удара. Для упругого лобового удара (налетает $m$ на покоящийся $M$): $v_M=\dfrac{2m\,\upsilon}{m+M}=\dfrac{2\cdot2\cdot2}{2+2{,}5}=\dfrac{8}{4{,}5}\approx1{,}78\ \frac{\text{м}}{\text{с}}$.
Импульс, переданный пластилину. Прилипая, шарик отдаёт пластилину весь свой импульс: $p=M v_M=2{,}5\cdot1{,}78\approx4{,}45\ \frac{\text{кг}\cdot\text{м}}{\text{с}}$.
4,45