Два мяча движутся навстречу друг другу со скоростью 1 м/с и 3 м/с. Массы мячей равны 100 гр и 150 гр соответственно. После столкновения

Два мяча движутся навстречу друг другу со скоростью 1 м/с и 3 м/с. Массы мячей равны 100 гр и 150 гр соответственно. После столкновения меньший мяч стал двигаться вправо со скоростью 4 м/с. С какой скоростью и в каком направлении будет двигаться большой мяч?

Дано:
$\vec v_1=-1\;\text{м/с}$
$\vec u_1=3\;\text{м/с}$
$M=0,15\;\text{кг}$
$m=0,1\;\text{кг}$
$\vec v_2=4\;\text{м/с}$
Найти: $\vec u_2$


Выберем условно положительным направлением оси ОХ направление движения меньшего мяча после столкновения, то есть ось направлена вправо.

 Обозначим массу меньшего мяча m, а большего мяча - М, скорость меньшего мяча v,  а большего - u  c индексами 1 до столкновения и 2 - после столкновения.

Закон сохранения импульса системы тел:  начальный импульс замкнутой системы тел должен равняться конечному импульсу этой системы тел.

$\vec P_1=\vec P_2$

Начальный импульс $\vec P_1=М\vec u_1+m\vec v_1$ 
 
$P_1=0,15*3-0,1*1=0,35\;\text{кг*м/с}$   

Начальный импульс системы направлен вправо. Конечный должен быть таким же по модулю и направлению

Конечный импульс $\vec P_2=M\vec u_2+m\vec v_2$ 

$0,35=0,15 u_2+0,1*4$                  $-0,05=0,15u_2$

$u_2=-\frac{0,05}{0,15}\approx -0,33\;\text{м/с}$

Больший мяч после столкновения будет двигаться влево со скоростью 0,33 м/с