Duas partículas idênticas vêm na mesma direção e em sentidos opostos, tal que um...

Questão de Física da banca PUC RJ aplicada no concurso PUC RJ (2018). Confira a resolução completa abaixo:

Duas partículas idênticas vêm na mesma direção e em sentidos opostos, tal que uma tem, em módulo, o dobro da velocidade v0 da outra. Após a colisão, as partículas saem unidas. Encontre o módulo da velocidade do conjunto após a colisão.