Домашние задания: Физика

Помогите с задачей на ЗСИ

Две небольшие одинаковые шайбы скользили по горизонтальному гладкому льду со скоростями v1=3 м/с и v2=6 м/с в противоположных направлениях. После того, как они столкнулись, скорость первой шайбы стала равна V1=4 м/с, причём её направление составило с первоначальным угол 120∘. Найдите величину скорости второй шайбы после удара. Ответ запишите в м/с, округлив до десятых.
v1 - v2 = - V1x + V2x
V1y = V2y
--------------------------------------------------------
V2x = v1 - v2 + V1x = v1 - v2 + V1*cos60 = 3 - 6 + 4*0,5 = - 1 м/с.
V2y = V1*sin60 = 4*0,866 = 3,46 м/с.
V2 = √(V2x² + V2y²) = √((-1)² + 3,46²) = 3,6 м/с.
АА
Алина Авзалова
52 463
Лучший ответ
Судя по геометрии столкновения
для частицы №2
tg(a) = 1/(4*cos(30))
phi = 90 + a
по отношению к направлению полета частицы №1
U2 = sqrt(1^2 + (4 * cos(30)^2 ) )
Используем законы сохранения импульса и энергии. Поскольку столкновение происходит на гладкой поверхности, то коэффициент трения равен нулю.

Составим систему уравнений:

m1v1 + m2v2 = m1V1x + m2V2x
1/2 m1v1^2 + 1/2 m2v2^2 = 1/2 m1V1x^2 + 1/2 m2V2x^2

где m1 и m2 - массы шайб, v1 и v2 - начальные скорости, V1x - скорость первой шайбы после удара по оси x, V2x - скорость второй шайбы после удара по оси x.

Из первого уравнения выразим V2x:

V2x = (m1v1 + m2v2 - m1V1x) / m2

Подставим это выражение во второе уравнение и выразим V2:

V2 = sqrt((m1v1^2 + m2v2^2 + m1V1x^2 - 2m1v1V1x) / m2)

Подставляем известные значения и получаем:

V2 = sqrt((m1v1^2 + m2v2^2 + m1V1^2 - 2m1v1V1cos(120)) / m2) = 4.6 м/с (округляем до десятых)

Ответ: 4.6 м/с.