Склеенные кадры

Перейдите в систему отсчёта стены: там шарик после отскока летит с удвоенной по сравнению с исходной скоростью относительно наблюдателя. Скорость стены найдите по клеткам на фото, а затем переберите, какой кадр какой момент времени соответствует.

Пусть скорость шарика равна \(v\), а скорость стенки \(u\). В системе отсчёта стенки шарик до удара летит со скоростью \(v + u\); после отскока его скорость меняется на противоположную и равна \(u + v\), направлена влево. В системе наблюдателя скорость шарика после удара равна \(v + 2u\).

По фотографии стенка за секунду проходит \(2\) клетки, значит \(u = 2\) кл/с.

Проверяем варианты, какой из снимков соответствует какому положению шарика. Шесть вариантов сводятся к четырём: два не подходят, так как по условию шарик летит вправо. Подходит только вариант, в котором столкновение произошло между вторым и третьим кадром, а скорость шарика \(v = 6\) кл/с. Тогда до удара, который случился через \(0{,}5\) с после второго кадра, шарик проехал \(4\) кл, и после отскока за оставшиеся \(0{,}5\) с со скоростью \(10\) кл/с сместился ещё на \(5\) кл влево, что совпадает с фотографией. Скорость шарика \(v = 6\) кл/с, скорость стены \(u = 2\) кл/с, то есть шарик быстрее в \(3\) раза.