Для решения задачи о столкновении тел, необходимо использовать закон сохранения импульса. Согласно этому закону, суммарный импульс системы до столкновения равен суммарному импульсу системы после столкновения.
Импульс ( p ) тела определяется как произведение его массы ( m ) на скорость ( v ):
[ p = m \cdot v ]
Дано:
- масса первого тела ( m_1 = 3 ) кг,
- скорость первого тела ( v_1 = 7 ) м/с,
- масса второго тела ( m_2 = 4 ) кг,
- скорость второго тела ( v_2 = 0 ) м/с (поскольку второе тело покоится).
Импульс первого тела до столкновения:
[ p_1 = m_1 \cdot v_1 = 3 \, \text{кг} \cdot 7 \, \text{м/с} = 21 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
Импульс второго тела до столкновения:
[ p_2 = m_2 \cdot v_2 = 4 \, \text{кг} \cdot 0 \, \text{м/с} = 0 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
Суммарный импульс системы до столкновения:
[ p_{\text{сум}} = p_1 + p_2 = 21 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} + 0 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 21 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
После столкновения тела движутся вместе с общей скоростью ( v ). Масса объединённой системы:
[ m_{\text{общ}} = m_1 + m_2 = 3 \, \text{кг} + 4 \, \text{кг} = 7 \, \text{кг} ]
Согласно закону сохранения импульса, суммарный импульс системы после столкновения должен быть равен суммарному импульсу системы до столкновения:
[ p{\text{сум}} = m{\text{общ}} \cdot v ]
Подставим известные значения:
[ 21 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 7 \, \text{кг} \cdot v ]
Решаем это уравнение относительно ( v ):
[ v = \frac{21 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{7 \, \text{кг}} = 3 \, \text{м/с} ]
Таким образом, скорость их совместного движения после столкновения составляет ( 3 ) м/с.
Ответ: В. 3 м/с.