لحل هذا السؤال، نقوم بتطبيق مبدأ حفظ الزخم قبل وبعد التصادم.
مجموع زخم النظام قبل التصادم = مجموع زخم النظام بعد التصادم
(كتلة الرصاصة) * (سرعة الرصاصة) = (كتلة الرصاصة + كتلة الكرة) * (سرعة النظام بعد التصادم)
(2 kg) * (سرعة الرصاصة) = (2 kg + 2 kg) * (سرعة النظام بعد التصادم)
2 * سرعة الرصاصة = 4 * سرعة النظام بعد التصادم
سرعة الرصاصة = (4/2) * سرعة النظام بعد التصادم
سرعة الرصاصة = 2 * سرعة النظام بعد التصادم
من المعطيات نعرف أن زخم الرصاصة قبل التصادم يساوي 7kg.m/s، وزخم الرصاصة مع الكرة بعد التصادم يساوي 12kg.m/s. لذا:
سرعة الرصاصة = 7 / 2 = 3.5 m/s
ثم:
سرعة النظام بعد التصادم = 12 / 4 = 3 m/s
لذا، سرعة الكرة الحديدية قبل التصادم تكون:
سرعة الكرة = 2 * سرعة النظام بعد التصادم = 2 * 3 = 6 m/s
إذاً، سرعة الكرة الحديدية قبل التصادم هي 6 m/s.
