Две частицы массами m и m2, имеющие импульсы p и p/2 соответственно, движутся во взаимно перпендикулярных направлениях. После соударения частицы обмениваются импульсами. Определите потерю кинетической энергии частиц после соударения.

Средняя скорость равна отношению всего пути ко всему затраченному времени, тогда
vcp = S/t, (1)
где t - время движения равное сумме времен
t = t1 + t2 (2)
на первой трети пути и на оставшихся двух третях пути:
t1 = (1/3)S/v1, а t2 = (2/3)S/v2. (3)
   После подстановки (3) в (2), а потом в (1), получим
vcp = S/((1/3)S/v1 + (2/3)S/v2).
   После сокращения на S и упрощения получим
vcp = 3v1v2/(v2 + 2v1).
   Теперь останется выразить искомую скорость на втором участке
v2 = 2vcpv1/(3v1 - vcp).
   После вычислений
v2 = 2•20•15/(3•15 - 20) = 24 км/ч.   ответ: v2 = 24 км/ч.

Дано:

S = 25 километров = 25000 метров - полный пройденный путь поездом;

t = 35 минут = 2100 секунд - полное время пути;

S1 = 10 километров = 10000 метров - протяженность первого участка пути;

t1 = 18 минут = 1080 секунд - время, за которое поезд проехал первый участок пути;

S2 = 10 километров = 10000 метров - протяженность второго участка пути;

t2 = 12 минут = 720 секунд - время, за которое поезд проехал второй участок пути;

S3 = 5 километров = 5000 метров - протяженность третьего участка пути;

t3 = 5 минут = 300 секунд - время, за которое поезд проехал третий участок пути.

Требуется определить средние скорости на участкам пути v1, v2, v3 и среднюю скорость на всем пути vср.

v1 = S1 / t1 = 10000 / 1080 = 9,3 м/с.

v2 = S2 / t2 = 10000 / 720 = 13,9 м/с.

v3 = S3 / t3 = 5000 / 300 = 16,7 м/с.

vср = S / t = 25000 / 2100 = 11,9 м/с.

ответ: на первом участке пути средняя скорость равна 9,3 м/с, на втором участке - 13,9 м/с, на третьем участке - 16,7 м/с. На всем пути средняя скорость равна 11,9 м/с.