Для решения задачи о нахождении модуля импульса системы двух тел, движущихся навстречу друг другу, воспользуемся понятием импульса. Импульс (его также называют количеством движения) — это векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость. Обозначается обычно символом ( p ).
Импульс каждого тела можно вычислить по формуле:
[ p = m \times v ]
где ( m ) — масса тела, а ( v ) — его скорость.
Для первого тела с массой ( m_1 = 1 ) кг и скоростью ( v_1 = 3 ) м/с импульс будет равен:
[ p_1 = m_1 \times v_1 = 1 \, \text{кг} \times 3 \, \text{м/с} = 3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
Для второго тела с массой ( m_2 = 1.5 ) кг и скоростью ( v_2 = 3 ) м/с импульс будет равен:
[ p_2 = m_2 \times v_2 = 1.5 \, \text{кг} \times 3 \, \text{м/с} = 4.5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
Поскольку тела движутся навстречу друг другу, их скорости направлены в противоположные стороны. Если принять направление первого тела за положительное, то импульс второго тела будет иметь отрицательное направление. Поэтому общий импульс системы ( p_{\text{системы}} ) можно вычислить как:
[ p_{\text{системы}} = p_1 - p_2 = 3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} - 4.5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = -1.5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
Таким образом, модуль импульса системы, который является величиной скалярной, равен:
[ |p_{\text{системы}}| = 1.5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
Это означает, что общая величина импульса системы, без учета его направления, составляет 1.5 кг·м/с.