Viên bi A có khối lượng 300g chuyển động trên mặt bàn nằm ngang với vận tốc 5m/s va chạm trực diện với viên bi B có khối lượng 100g đang đứng yên. Biết va chạm là hoàn toàn đàn hồi(động năng của hệ bảo toàn). Tính vận tốc của mỗi viên bi ngay sau va chạm
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Ta xét chuyển động của viên bi B có vận tốc trước khi va chạm là vB=0m/s, sau va chạm viên bi B có vận tốc v=0,5m/s
Áp dụng biểu thức xác định gia tốc
a = v 2 − v 1 Δ t = 0 , 5 0 , 2 = 2 , 5 m / s 2
Theo định luật III Niu-tơn: F → A B = − F → B A
Theo định luật II, ta có: F=ma
→ | F A B | = | F B A | ↔ m A | a A | = m B a B → a A = m B | a B | m A = 0 , 6.2 , 5 0 , 3 = 5 m / s 2
Sử dụng biểu thức tính vận tốc theo a:
v=v0+at=3+5.0,2=4m/s
Đáp án: C
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên bi một trước lúc va chạm
Theo định luật bảo toàn động lượng
m 1 . v → 1 + m 2 . v → 2 = m 1 . v → 1 ' + m 2 . v → 2 '
Chiếu lên chiều dương ta có
m 1 . v 1 + m 2 .0 = m 1 . v 1 ' + m 2 . v 2 '
⇒ v 1 / = m 1 v 1 − m 2 v 2 m 1 = 0 , 2.5 − 0 , 4.3 0 , 2 = − 1 ( m / s )
Vậy viên bi một sau va chạm chuyển động với vận tốc là 3 m/s và chuyển động ngược chiều với chiều chuyện động ban đầu
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Ta thấy : \(\left\{{}\begin{matrix}\Sigma\overrightarrow{P_t}=m_1.\overrightarrow{v_1}+m_2\overrightarrow{v_2}=0,5\overrightarrow{v_1}+0,3\overrightarrow{v_2}\\\Sigma\overrightarrow{P_s}=\left(m_1+m_2\right)\overrightarrow{v}=0,8\overrightarrow{v}\end{matrix}\right.\)
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta được :
\(0,8\overrightarrow{v}=0,5\overrightarrow{v_1}+0,3\overrightarrow{v_2}\)
Mà \(v,v_1,v_2\) cùng hướng .
\(\Rightarrow0,5v_1+0,3v_2=0,8v\)
\(\Rightarrow v=\dfrac{0,5v_1+0,3v_2}{0,8}=\dfrac{0,5.4+0,3.0}{0,8}=2,5\left(m/s\right)\)
Vậy ...
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên bi một trước lúc va chạm
Theo định luật bảo toàn động lượng:
m 1 . v → 1 + m 2 v 2 → = m 1 . v → 1 / + m 2 v → 2 /
Chiếu lên chiều dương ta có:
m 1 v 1 + m 2 0 = m 1 v 1 / + m 2 v 2 /
⇒ v 1 / = m 1 v 1 − m 2 v 2 m 1 = 0 , 2.5 − 0 , 4.3 0 , 2 = − 1 m / s
Vậy viên bi một sau va chạm chuyển động với vận tốc là 3 m/s và chuyển động ngược chiều với chiều chuyển động ban đầu.
Chọn đáp án A
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Lời giải
Sau va chạm 2 viên bị 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 viên bi
Gọi v 1 , v 2 , V lần lượt là vận tốc của viên bi thứ nhất, viên bi thứ hai và của 2 viên bi 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 ⇔ 2 = 0 , 2.4 + m 2 .0 0 , 2 + m 2 ⇔ m 2 = 0 , 2 k g = 200 g
Đáp án: B
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Viên bi thứ hai đứng yên\(\Rightarrow v_2=0\)m/s
Bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{p}\)
\(\Rightarrow m_1v_1+m_2v_2=\left(m_1+m_2\right)\cdot V\)
\(\Rightarrow0,2\cdot4=\left(0,2+m_2\right)\cdot2\)
\(\Rightarrow m_2=0,2kg=200g\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn chiều dương là chiều cđ của bi 1 lúc đầu.
Bảo toàn động lượng:
\(p_1+p_2=p_1'+p_2'\)
\(\Rightarrow m_1v_1+m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2'\)
\(\Rightarrow0,05\cdot2+0,008\cdot v_2=0,05\cdot\left(-2\right)+0,008\cdot0\)
\(\Rightarrow v_2=-25\)m/s
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên bi một trước lúc va chạm
Theo định luật bảo toàn động lượng
m 1 . v → 1 + m 2 . v → 2 = m 1 . v → 1 ' + m 2 . v → 2 '
a. Sau va chạm hai viên bi đứng yên nên
v 1 ' = v 2 ' = 0 ( m / s )
Chiếu lên chiều dương ta có
m 1 . v 1 − m 2 . v 2 = 0 ⇒ v 2 = m 1 . v 1 m 2 = 4.4 8 = 2 ( m / s )
b. Sau va chạm viên bi hai đứng yên viên bi một chuyển động ngược chiều với vận tốc 3 m/s ta có:
Chiếu lên chiều dương
m 1 . v 1 − m 2 . v 2 = − m 1 . v 1 / + 0 ⇒ v 2 = m 1 . v 1 + m 1 . v 1 / m 2 ⇒ v 2 = 4.4 + 4.3 8 = 3 , 5 ( m / s )
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{p}\)
\(\Rightarrow m_1v_1+m_2v_2=\left(m_1+m_2\right)\cdot V\)
\(\Rightarrow0,5\cdot4+1\cdot0=\left(0,5+1\right)\cdot V\)
\(\Rightarrow V=1,33\)m/s
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:
\(\left\{{}\begin{matrix}v_1=2,5m/s\\v_2=7,5m/s\end{matrix}\right.\)
In đậm 2 là bảo toàn động năng mà em?