РУҚА
22

Решение: Столкновение пластилиновых шариков

ЕГЭ · Физика · Задание 22 · Энергия и импульс
ПовышеннаяФИПИ3B9FD0Развёрнутое решение≈ 4 минутыРазбор в 4 шага
Условие

Два пластилиновых шарика с массами $3m$ и $m$, летящие навстречу друг другу с одинаковыми по модулю скоростями, при столкновении слипаются. Каким был модуль скорости каждого из шариков перед столкновением, если сразу после столкновения скорость шариков стала равной $0{,}5\ \text{м/с}$? Временем взаимодействия шариков пренебречь.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

Выберем положительным направление движения шарика массой $3m$. Пусть $v$ — модуль скорости каждого шарика до столкновения. Тогда шарик массой $3m$ имеет проекцию скорости $v$, а шарик массой $m$ — проекцию скорости $-v$.

$$p_{\text{до}}=3m v-m v=2mv$$
2

Во время столкновения внешним импульсом сил можно пренебречь, поэтому сохраняется полный импульс системы. После столкновения шарики слипаются, и их общая масса равна $4m$.

$$p_{\text{после}}=(3m+m)\cdot 0{,}5=2m$$
3

Запишем закон сохранения импульса и найдём скорость каждого шарика до столкновения.

$$2mv=2m$$

Сокращая на $2m$, получаем численное значение скорости.

$$v=1\ \text{м/с}$$
Ответ

Модуль скорости каждого шарика до столкновения равен $1\ \text{м/с}$.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Складывают импульсы шариков по модулю, не учитывая, что они движутся навстречу друг другу.

Используют массу одного шарика вместо общей массы $4m$ после слипания.

Не учитывают направление скорости шарика массой $m$ при записи закона сохранения импульса.

Закрепить приёмВ теме «Энергия и импульс» ещё 147 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 22 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Энергия и импульс»: в ней 148 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.