một toa xe có khối lượng m1= 10 tấn lăn với vận tốc v1=1,2m/s đến va vào 1 toa xe có khối lượng m2=20 tấn đang lăn cùng chiều với vận tốc v2=0,6 m/s . hai toa xe móc vào 1 toa xe đứng yên có khối lượng m3= 10 tấn. tính vận tốc của đoàn 2 toa xe và đoàn 3 toa xe. bỏ qua ma sát
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng , ta có :
\(\overrightarrow{p_t}=\overrightarrow{p_s}\Rightarrow m_vv1=\overrightarrow{m_{1v'_1}}+\overrightarrow{m_{2v_2}}\)
Chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của xe 1 :
\(\Rightarrow3.4=2,5.m_2+0,5\)
\(\Rightarrow12-0,5=2,5.m_2\)
\(\Rightarrow11,5:2,5=m_2\)
Vậy khối lượng toa 2 là :
\(11,5:2,5=4,6\left(tấn\right)\)
Chọn chiều dương là chiều chuyển động toa thứ nhất
Áp dụng định luật bảo toàn động lương:
\(mv=m_1\overrightarrow{v_1}+m_2\overrightarrow{v_2}\)
\(\Rightarrow mv=m_1v_1-m_2v_2\)
\(\Rightarrow5v=3.6-2.4\) => v = 2 m/s
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng có:
\(\overrightarrow{p_t}=\overrightarrow{p_s}\)
\(\Rightarrow m_v\overrightarrow{v_1}=m_1\overrightarrow{v_1'}+m_2\overrightarrow{v_2}\)
Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của xe 1
\(\Rightarrow3.4=5.3+3v_1'\)
\(\Rightarrow v_1'=-1\) (m/s)
Vậy sau va chạm xe 1 chuyển động ngược trở lại với vận tốc có độ lớn là 1 m/s.
Bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{p}\)
\(\Rightarrow m_1v_1+m_2v_2=\left(m_1+m_2\right)V\)
\(\Rightarrow3000\cdot4+2000\cdot2=\left(3000+2000\right)\cdot V\)
\(\Rightarrow V=3,2\)m/s
a1=\(\dfrac{v-v_0}{t}\)=\(\dfrac{2-v_1}{t}\)
a2=\(\dfrac{v-v_0}{t}\)=\(\dfrac{2}{t}\)
Theo ĐLIII Niu-tơn lực xe thứ nhất tác dụng vào xe thứ hai sẽ bằng lực xe thứ hai tác dụng vào xe thứ nhất:
F1=F2 (=) m1.a1=m2.a2 (=)4.\(\dfrac{2-v_1}{t}\)=2.\(\dfrac{2}{t}\) (=) 4(2-v1)=2.2 =>v1=1(m/s)
Chiều (+) là chiều CĐ của đạn:
a. Toa xe đứng yên v = 0 p = 0
Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:
( m 1 + m 2 + m 3 ) v = ( m 1 + m 2 ) v / + m 3 v 0 ⇒ v / = ( m 1 + m 2 + m 3 ) v − m 3 . v 0 m 1 + m 2 = 0 − 1.400 130 + 20 ≈ − 2 , 67 m / s
Toa xe CĐ ngược chiều với chiều viên đạn
b. Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:
( m 1 + m 2 + m 3 ) v 1 = ( m 1 + m 2 ) v / + m 3 ( v 0 + v 1 ) ⇒ v / = ( m 1 + m 2 + m 3 ) v 1 − m 3 . ( v 0 + v 1 ) m 1 + m 2 ⇒ v / = ( 130 + 20 + 1 ) .5 − 1. ( 400 + 5 ) 130 + 20 ≈ 2 , 33 ( m / s )
Toa xe CĐ theo chiều bắn nhưng vận tốc giảm đi.
c. Theo định luật bảo toàn động lượng ta có
− ( m 1 + m 2 + m 3 ) v 1 = ( m 1 + m 2 ) v / + m 3 ( v 0 − v 1 ) ⇒ v / = − ( m 1 + m 2 + m 3 ) v 1 − m 3 . ( v 0 − v 1 ) m 1 + m 2 ⇒ v / = − ( 130 + 20 + 1 ) .5 − 1. ( 400 − 5 ) 130 + 20 ≈ − 7 , 67 ( m / s )
Vận tốc của toa vẫn theo chiều cũ và tăng tốc.
chọn chiều dương cùng chiều chuyển động của xe 1 trước khi va chạm
giả sử sau va chạm chiều xe 1 không đổi
m1.(v1'-v1)=-m2.(v2'-v2)
\(\Rightarrow\)v1'=1,9,m/s2
vậy còn trường hợp sau va chạm xe bật ngược trở lại thì sao bạn
Ta có :\(m_1=10tan;v_1=1,2\frac{m}{s}\)
\(m_2=20tan;v_2=0,6\frac{m}{s}\)
\(m_3=10tan\)
Bảo toàn động lượng:
2 xe:
\(m_1.v_1+m_2.v_2=\left(m_1+m_2\right).v_{12}\)
\(\rightarrow v_{12}=\frac{m_1.v_1+m_2.v_2}{m_1+m_2}=\frac{10.1,2+20.0,6}{10+20}=0,8\frac{m}{s}\)
3 xe:
\(m_1.v_1+m_2.v_2=\left(m_1+m_2+m_3\right).v_{123}\)
\(\rightarrow v_{123}=\frac{m_1.v_1+m_2.v_2}{m_1+m_2+m_3}=\frac{10.1,2+20.0,6}{10+20+10}=0,6\frac{m}{s}\)