На неподвижный шар массой 2 кг налетел другой массой 1 кг. Меньший шар двигался со скоростью 3 м/с, после столкновения отлетел назад со скоростью 1 м/с. С какой скоростью начал двигаться больший шар?

m1 = 2 кг.

V1 = 0 м/с.

m2 = 1 кг.

V2 = 3 м/с.

V2" = 1 м/с.

V1" - ?

При ударе шары взаимодействуют только между собой, поэтому их можно считать замкнутой системой, для которой справедлив закон сохранения импульса.

m1 * V1 + m2 * V2 = m1 * V1" + m2 * V2" - векторно.

Проведём горизонтальную ось ОХ, направленную в сторону движения меньшего шара до столкновения, и запишем закон сохранения импульса для проекций на эту ось.

m2 * V2 = m1 * V1" - m2 * V2".

m2 * V2 + m2 * V2" = m1 * V1".

V1" = (m2 * V2 + m2 * V2") / m1.

V1" = m2 * (V2 + V2") / m1.

V1" = 1 кг * (3 м/с + 1 м/с) / 2 кг = 2 м/с.

Так как проекция скорости большего шара после удара имеет положительное значение, значит она направленная с сторону направления оси ОХ.

Ответ: после столкновения больший шар будет двигаться в сторону движения меньшего шара до столкновения со скоростью V1" = 2 м/с.