Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Hai quả cầu kim loại va chạm với nhau không biến dạng và văng ra hai phía thì va chạm được coi là
A.va chạm mềm
B.va chạm không đàn hồi
C.Va chạm đàn hồi
D.va chạm lệch tâm
Hai vật va chạm với nhau và sau khi va chạm chúng dính lại với nhau và chuyển động cùng vectơ vận tốc thì va chạm đó được coi là
A. va chạm đàn hồi.
B. va chạm mềm
C.va chạm cứng
D.va chạm lệch tâm
Hướng dẫn
* Va chạm là một quá trình tương tác đặc biệt giữa hai vật có những tính chất sau: Thời gian tương tác rất ngắn (cỡ 10-3s), lực tương tác có độ lớn đáng kể, ngay sau va chạm, vị trí của hai vật chưa kịp biến đổi nhưng vận tốc của hai vật biến đổi.
* Va chạm đàn hồi (va chạm xuyên tâm) có các đặc điểm sau: Trước và sau va chạm, các vật đều chuyển động trên một đường thẳng duy nhất. Trong va chạm đàn hồi, tổng động lượng của hai vật trước và sau va chạm bằng nhau, tổng động năng của hai vật trước và sau va chạm bằng nhau.
* Va chạm mềm có những đặc điểm sau: Sau va chạm hai vật nhập vào nhau làm một, chuyển động cùng vận tốc. Trong va chạm mềm, tổng đồng lượng của hai vật trước và sau va chạm bằng nhau, một phần động năng của vật chuyển hóa thành dạng năng lượng khác.
Bảo toàn động lượng ta có:
\(m_1v_1+m_2v_2=5m_1\)
\(\Leftrightarrow0,3v_1+0,1v_2=1,5\)
\(\Leftrightarrow3v_1+v_2=15\left(1\right)\)
Bảo toàn động năng lượng ta có:
\(\dfrac{1}{2}m_1v^2_1+\dfrac{1}{2}m_2v^2_2=\dfrac{25}{2}m_1\)
\(\Leftrightarrow3v^2_1+v_2^2=75\left(2\right)\)
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:
\(\left\{{}\begin{matrix}3v_1+v_2=15\\3v_1^2+v^2_2=75\end{matrix}\right.\)
Giải hệ phương trình ta được:
\(\left\{{}\begin{matrix}v_1=2,5m/s\\v_2=7,5m/s\end{matrix}\right.\)
Chọn chiều chuyển động ban đầu của quả cầu A là chiều dương. Hệ vật gồm hai quả cầu A và B. Gọi v 1 , v 2 và v ' 1 , v ' 2 là vận tốc của hai quả cầu trước và sau khi va chạm.
Vì hệ vật chuyển động không ma sát và ngoại lực tác dụng lên hệ vật (gồm trọng lực và phản lực của máng ngang) đều cân bằng nhau theo phương thẳng đứng, nên tổng động lượng của hệ vật theo phương ngang được bảo toàn (viết theo trị đại số):
m 1 v ' 1 + m 2 v ' 2 = m 1 v 1 + m 2 v 2
2. v ' 1 + 3. v ' 2 = 2.3 +3.1 = 9
Hay v ' 1 + 1,5. v ' 2 = 4,5 ⇒ v ' 2 = 3 - 2 v ' 1 /3 (1)
Đồng thời, tổng động năng của hệ vật cũng bảo toàn, nên ta có:
m1 v ' 1 2 /2 + m2 v ' 2 2 /2 = m1 v 1 2 /2 + m2 v 2 2 /2
2 v ' 1 2 /2 + 3 v ' 2 2 /2 = 2. 3 2 /2 + 3. 1 2 /2
Hay v ' 1 2 + 1,5 v ' 2 2 = 10,5 ⇒ v ' 2 2 = 7 - 2 v ' 1 2 /3 (2)
Giải hệ phương trình (1), (2), ta tìm được: v ' 1 = 0,6 m/s; v ' 2 = 2,6 m/s
(Chú ý: Loại bỏ cặp nghiệm v ' 1 = 3 m/s, v ' 2 = 1 m/s, vì không thỏa mãn điều kiện v ' 2 > v 2 = 1 m/s)
Áp dụng công thức va chạm
v ' 1 = ( m 1 − m 2 ) v 1 + 2 m 2 m 2 m 1 + m 2 = ( 15 − 30 ) 22 , 5 − 2.30.18 45 = − 31 , 5 ( c m / s ) v ' 2 = ( m 2 − m 1 ) v 2 + 2 m 1 m 1 m 1 + m 2 = − ( 30 − 15 ) .18 + 2.15.22 , 5 45 = 9 ( c m / s )
Lưu ý: Khi thay số ta chọn chiều vận tốc v1 làm chiều (+) thì v2 phải lấy ( - ) và v2 = - 15 cm/s; vận tốc của m1 sau va chạm là v1 = - 31,5 cm/s. Vậy m1 chuyển động sang trái, còn m2 chuyển động sang phải.
+ Áp dụng công thức va chạm:
v 1 / = m 1 − m 2 v 1 + 2 m 2 v 2 m 1 + m 2 = 15 − 30 .22 , 5 − 2.30.18 45 = − 31 , 5 c m / s
v 2 / = m 2 − m 1 v 2 + 2 m 1 m 2 m 1 + m 2 = − 30 − 15 .18 + 2.15.22.5 45 = 9 c m / s
Chọn đáp án A
Lời giải
Hai vật va chạm đàn hồi trực diện. Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên bi 1. Ta có:
v 2 ' = m 2 − m 1 v 2 + 2 m 1 v 1 m 1 + m 2 = 0 , 03 − 0 , 015 . ( − 18 ) + 2.0 , 015.22 , 5 0 , 03 + 0 , 015 = 9 c m / s
Với v 2 = - 18 c m / s vì viên bi 2 chuyển động ngược chiều so với viên bi 1
Đáp án: D
Hướng dẫn
* Va chạm đàn hồi trực diện: Xét hai vật được coi là hai chất điểm có khối lượng m1 và m2 chuyển động trên một đường thẳng nằm ngang không ma sát đến va chạm với nhau.
Gọi v → 1 , v → 1 / , v → 2 , v → 2 / là vecto vận tốc của các vật trước và sau va chạm, là các giá trị đại số của chúng. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng theo phương ngang và chú ý rằng động năng của hệ bảo toàn ta được kết quả như sau:
v 1 / = ( m 1 − m 2 ) v 1 + 2 m 2 v 2 m 1 + m 2 ; v 2 / = ( m 2 − m 1 ) v 2 + 2 m 1 v 1 m 1 + m 2
* Va chạm mềm: Xét hai vật được coi là hai chất điểm có khối lượng m1 và m2 chuyển động trên một đường thẳng nằm ngang không ma sát đến va chạm mềm với nhau. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta thu được kết quả sau:
Gọi v → 1 , v → 1 / , v → 2 , v → 2 / là vecto vận tốc của các vật trước và sau va chạm, v 1 , v 1 / , v 2 , v 2 / là các giá trị đại số của chúng thì: v 1 / = v 2 / = m 1 v 1 + m 2 v 2 m 1 + m 2
Trong va chạm mềm, động năng của hệ giảm đi một lượng, lượng này chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác như nhiệt toả ra chẳng hạn.