По доске, расположенной под углом α к горизонту, скатывается без трения брусок с неизменной скоростью v1 и массой M. Один из Фиксиков забрасывает вслед движущемуся бруску небольшой кусок Лизуна с начальной скоростью v0, направленной под углом β к поверхности доски. Найдите скорость бруска вместе с прилипшим к нему сверху Лизуном, если известно, что этот брусок после прилипания Лизуна не останавливался, а масса Лизуна равна m.
На систему «Брусок-Лизун» за время их взаимодействия действуют внешние силы: направленные вертикально вниз силы тяжести и изменяющаяся со временем сила реакции со стороны доски. При движении бруска по поверхности доски с постоянной скоростью сила всегда направлена вертикально вверх, так как результирующая всех сил должна быть равна нулю. Разложим на силу нормального давления и силу трения Ясно, что
Из этого равенства находим скорость бруска с Лизуном:
Ответ: