ID: 00016311
Небольшая тяжёлая шайба A движётся по инерции по гладкой горизонтальной поверхности. На рисунке показаны положения A и A_1, которые занимает эта шайба в моменты времени 0 с и 2 с. Эта шайба налетает на вторую такую же шайбу B. После лобового соударения шайбы слипаются и продолжают двигаться вместе. Через сколько секунд после соударения слипшиеся шайбы окажутся в положении, обозначенном на рисунке буквой C?
Источник: ФИПИ
Поверхность гладкая, и до удара шайба A движётся по инерции — равномерно. По двум её положениям (A при 0 с и A_1 при 2 с) с рисунка можно найти её скорость до удара.
При лобовом слипании двух одинаковых шайб работает закон сохранения импульса. Налетающая шайба массой m имеет скорость v, неподвижная шайба B покоится. После слипания общая масса 2m:
m\,v = 2m\,v' \quad\Rightarrow\quad v' = \frac{v}{2}.
То есть после удара слипшиеся шайбы движутся вдвое медленнее. Значит, одинаковые отрезки пути они проходят вдвое дольше. По рисунку определяем, во сколько «клеток» укладывается путь до точки C, и пересчитываем время с учётом уменьшения скорости вдвое.
С учётом масштаба рисунка (равные клетки) слипшиеся шайбы доходят до точки C за 4 с.
Ответ: 4 с.