سوال ۷۹ کنکور ارشد فیزیک ۱۴۰۰

مکعبی به جرم $M$ و طول ضلع $L$ با سرعت $v_0$ مطابق شکل وارد ناحیه‌ای از فضا شامل ذرات ریزی با چگالی $\rho$ می‌شود. ذرات ساکن‌اند و هنگام برخورد به مکعب فقط به سطح جلوی مکعب می‌چسبند. سرعت مکعب درست در لحظه‌ای که کاملاً داخل این ناحیه قرار می‌گیرد چقدر است؟ در شکل مکعب عمود بر مرز تخت ناحیه حرکت می‌کند و مساحت سطح جلوی آن $L^۲$ است.