2016-09-17
В середине ящика массой $m$ лежит груз такой же массы $m$. Вся эта конструкция движется со скоростью $v$ по горизонтальной плоскости по направлению к стенке (см. рисунок). Как будет происходить удар этой конструкции о стенку? Какими будут скорости ящика и груза, когда все соударения закончатся? Трения нигде нет, все удары абсолютно упругие. При абсолютно упругих ударах тела равной массы обмениваются скоростями.
Решение:
Процесс взаимодействия конструкции со стенкой можно разделить на три стадии.
1) Ящик сталкивается со стенкой и отскакивает от неё со скоростью $v$. При этом лежащий в ящике груз продолжает двигаться к стене с прежней скоростью.
2) Ящик сталкивается с грузом. Направления скоростей ящика и груза после удара изменяются на противоположные — яшик вновь начинает двигаться в сторону стены со скоростью $v$, а груз с такой же по величине скоростью движется от стены.
3) Ящик снова сталкивается со стеной и отскакивает от неё. Теперь и груз, и ящик движутся от стены с одинаковой скоростью $v$ При этом очевидно, что груз по-прежнему находится в середине ящика.