Một quả đạn khối lượng m khi bay lên đến điểm cao nhất thì nổ thành hai mảnh. Trong đó một mảnh có khối lượng là m/3 bay thẳng đứng xuống dưới với vận tốc 20m/s. Tìm độ cao cực đại mà mảnh còn lại lên tới được so với vị trí đạn nổ. Lấy g = 10 m / s 2 .
A. 10m
B. 15m
C. 20m
D. 5m
Khi đạn nổ bỏ qua sức cản của không khí nên được coi như là một hệ kín.
Theo định luật bảo toàn động lượng p → = p → 1 + p → 2 vì vật đứng yên mói nổ nên:
v = 0 m / s → p = 0 ( k g m / s )
⇒ p → 1 + p → 2 = 0 ⇒ p → 1 ↑ ↓ p → 2 p 1 = p 2 ⇒ v 2 = m 1 v 1 m 2 = m 3 .20 2 m 3 = 10 m / s
Vậy độ cao vật có thế lên được kể từ vị trí nổ áp dụng công thức:
v 2 − v 2 2 = 2 g h ⇒ 0 2 − 10 2 = 2. − 10 h ⇒ h = 5 m
Chọn đáp án D