Một vật khối lượng 0,4 kg đang chuyển động theo phương ngang sang trái với vận tốc 20 m / s. Sau va chạm với tường, nó chuyển động hướng lên 45o và sang phải, vận tốc 30 m / s. Thời gian va chạm là 0,001 s. a / Vẽ biểu đồ các vận tốc để biểu thị lực trung bình tác dụng lên vật này. b / Xác định độ lớn và phương của các lực trung bình tác dụng lên vật này và lên tường.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
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
Chọn đáp án A
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: m v = ( m + 2 m ) V ⇒ V = v 3
Chú ý: Va cham ở bài toán trên là va chạm mềm
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
Sau va chạm 2 vật dính vào nhau và cùng chuyển động với cùng một vận tốc => 2 vật va chạm mềm.
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của hai vật
Gọi v 1 , v 2 , V lần lượt là vận tốc của quả cầu 1, quả cầu 2 và hai quả cầu sau va chạm. Ta có:
m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 + m 2 V ⇒ V = m 1 v 1 + m 2 v 2 m 1 + m 2 ⇔ 3 , 78 = 4.6 + 5. v 2 4 + 5 ⇔ v 2 = 2 m / s
Đáp án: A
Chọn chiều chuyển động ban đầu của quả cầu thứ nhất là chiều dương. Vì hệ vật gồm hai quả cầu chuyển động theo cùng phương ngang, nên tổng động lượng của hệ vật này có giá trị đại số bằng :
Trước va cham : p 0 = m 1 v 1 + m 2 v 2
Sau va chạm : p = m 1 v ' 1 + m 2 v ' 2
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có :
p = p 0 ⇒ m 1 v ' 1 + m 2 v ' 2 = m 1 v 1 + m 2 v 2
Suy ra: v ' 2 = (( m 1 v 1 + m 2 v 2 ) - m 1 v ' 1 )/ m 2
Thay v ' 1 = - 0,6 m/s, ta tìm được
v ' 2 = ((2.3 + 3.1) - 2.0,6)/3 = 2,6(m/s)
Quả cầu thứ hai chuyển động với vận tốc 2,6 m/s theo hướng ban đầu.
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)
Câu 9: Áp dụng ĐL BL Động lượng
\(\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{p}\)
Vì \(\overrightarrow{p_1}\perp\overrightarrow{p_2}\Rightarrow p^2=p_1^2+p_2^2\)
\(\Rightarrow\left(m_1+m_2\right)v=\sqrt{\left(m_1v_1\right)^2+\left(m_2v_2\right)^2}\)
\(\Rightarrow v=\frac{\sqrt{\left(0,1.3\right)^2+\left(0,2.2\right)^2}}{0,1+0,2}=1,67\) m/s