Уточнение деталей вопроса

Молекула массой m, движущаяся со скоростью 2υ, стал­кивается с молекулой массой 2m, движущейся со скоро­стью υ в том же направлении. Каким суммарным им­пульсом обладают обе молекулы после столкновения?

Ответ на вопрос

После столкновения молекулы изменят свои скорости и направления движения. Для решения задачи необходимо использовать законы сохранения импульса и энергии.

Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов системы до и после столкновения должна быть равна. Таким образом, можно записать уравнение:

m * 2υ + 2m * υ = m * v1 + 2m * v2

где v1 и v2 — скорости молекул после столкновения.

Согласно закону сохранения энергии, сумма кинетических энергий системы до и после столкновения должна быть равна. Таким образом, можно записать уравнение:

m * (2υ)^2 + 2m * υ^2 = m * v1^2 + 2m * v2^2

Решая эти уравнения, можно найти скорости молекул после столкновения. Например, если молекула массой m движется со скоростью 2 м/с, а молекула массой 2m движется со скоростью 1 м/с, то после столкновения первая молекула будет двигаться со скоростью 1,33 м/с, а вторая — со скоростью 1,67 м/с.