כדי להבין מה קורה למהירות של המסה הקטנה בציר $y$ בהתאם לשימור התנע, יש לשקול את עקרונות הפיזיקה, ובעיקר חוק שימור התנע.

הסבר:

1. תנע (Momentum): התנע הוא וקטור, ולכן יש להתחשב במרכיביו בצירים השונים ($x, y$).

2. שימור התנע בציר $y$:

   • אם לא פועל כוח חיצוני על המערכת בציר $y$, התנע הכולל בציר זה נשמר.
   • עבור מערכת של שתי מסות, נניח $m_1$ ו-$m_2$, חוק שימור התנע בציר $y$ ניתן לביטוי כך: $m_1 v_{1y}^{\text{initial}} + m_2 v_{2y}^{\text{initial}} = m_1 v_{1y}^{\text{final}} + m_2 v_{2y}^{\text{final}}$
   • כלומר, אם ידוע התנע ההתחלתי של כל מסה, ניתן לחשב את התנע הסופי.

3. השפעה על המהירות:

   • אם מסה גדולה יותר ($m_1$) משנה את מהירותה בציר $y$, המסה הקטנה ($m_2$) תתאים את מהירותה כך שהתנע הכולל יישמר.
   • במקרה שבו המסה הקטנה נעה בציר $y$ בהשפעת מסה גדולה, ייתכן שמדובר בפעולה כמו התנגשות או דחייה.

4. שינוי מהירות: ניתן למצוא את המהירות החדשה של המסה הקטנה בציר $y$ על ידי: $v_{2y}^{\text{final}} = \frac{m_1 (v_{1y}^{\text{initial}} - v_{1y}^{\text{final}}) + m_2 v_{2y}^{\text{initial}}}{m_2}$

מסקנה:

השינוי במהירות של המסה הקטנה בציר $y$ תלוי בכיוון, גודל התנע ההתחלתי, והיחס בין המסות. התנע של המסה הקטנה חייב להשתנות כך שהתנע הכולל בציר $y$ יישמר.

---

שאלות להרחבה:

1. איך משפיע שינוי מהירות בציר $x$ על מהירות בציר $y$?
2. מה קורה במקרה של התנגשות אלסטית לעומת בלתי-אלסטית?
3. כיצד משפיע כוח חיצוני בציר $y$ על שימור התנע?
4. איך מחשבים את זווית התנועה החדשה אם יש תנועה דו-ממדית?
5. מה ההבדל במערכת עם מסות זהות לעומת מסות שונות?

טיפ:

כאשר פותרים בעיות שימור תנע, חשוב תמיד לבחור ציר ולרשום את כל רכיבי התנע בצורה מפורשת.