Для решения задачи о столкновении двух пластилиновых тел, нужно использовать закон сохранения импульса. Поскольку тела пластилиновые, предполагается, что после столкновения они слипаются и движутся вместе как одно целое.
Закон сохранения импульса гласит, что суммарный импульс системы до столкновения равен суммарному импульсу системы после столкновения.
Запишем импульсы каждого тела до столкновения:
Первое тело (масса (m_1 = 3 \text{ кг}), скорость (v_1 = 2 \text{ м/с})):
[
p_1 = m_1 \cdot v_1 = 3 \text{ кг} \cdot 2 \text{ м/с} = 6 \text{ кг·м/с}
]
Второе тело (масса (m_2 = 2 \text{ кг}), скорость (v_2 = 1 \text{ м/с})):
[
p_2 = m_2 \cdot v_2 = 2 \text{ кг} \cdot 1 \text{ м/с} = 2 \text{ кг·м/с}
]
Поскольку тела движутся навстречу друг другу, их импульсы имеют противоположные направления. Для удобства, примем направление движения первого тела за положительное, тогда импульс второго тела будет отрицательным:
[
p_2 = -2 \text{ кг·м/с}
]
Теперь можем найти суммарный импульс системы до столкновения:
[
p_{\text{сум}} = p_1 + p_2 = 6 \text{ кг·м/с} - 2 \text{ кг·м/с} = 4 \text{ кг·м/с}
]
После удара два тела слипаются и движутся вместе с общей массой (M = m_1 + m_2):
[
M = 3 \text{ кг} + 2 \text{ кг} = 5 \text{ кг}
]
Обозначим скорость слипшихся тел после удара через (V). Согласно закону сохранения импульса:
[
M \cdot V = p_{\text{сум}}
]
Подставим значения:
[
5 \text{ кг} \cdot V = 4 \text{ кг·м/с}
]
Решим это уравнение относительно (V):
[
V = \frac{4 \text{ кг·м/с}}{5 \text{ кг}} = 0.8 \text{ м/с}
]
Таким образом, модуль скорости слипшихся тел после удара составляет (0.8 \text{ м/с}).